用于水质监测系统中红外辐射的高功率LED模块使用高电流方波信号进行操作,该信号可在系统的生物电极传感器处引起强电磁干扰(EMI),从而导致水质受损数据。
降低EMI的方法如图1所示,下面描述一个例子。
在这个例子中,将考虑一个30W的大功率LED模块,该模块由6个5W LED封装组成,需要12 VDC以上和2A满载条件。约11VDC的临界电压(VH)是LED发光所需的最小电压。DC电源提供V1 = 10.5VDC的初始电压,其逐渐增加到恰好低于临界电压VH。
然后,对于该示例,第二DC电压V2 = 3.7VDC与第一DC电压串联施加,使得所施加的电压V1 + V2的总和大于12VDC(导致发光)。
V1和V2都与固态继电器串联运行。当输入方波处于最小值时,继电器打开,V1(刚好低于VH的临界电压)施加到LED封装; 当输入方波处于最大值时,继电器闭合并施加V1 + V2的组合。方波输入有效地从12 VDC的幅度转换到3.7 VDC,从而降低了生物传感器的EMI水平。当施加组合的V1 + V2电压时,二极管D1用于阻止电流流回V1源。
由于LED模块直接由12 VDC方波驱动,生物传感器的噪声平均值超过500μV,峰值处于显着更高的水平,如下图2所示。
图3显示了使用上述方法驱动的LED模块的EMI显着降低,平均感应噪声水平约为400μV且无明显峰值。