LED조명에서 왜 고조파가 많이 나올까?

✅ 결론부터 말하면:

LED 조명은 안에 "스위칭 전원회로(정류기, 컨버터)"가 들어 있어서 고조파 전류를 만들어냅니다.

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🔧 1. LED 조명 구조 먼저 이해해볼게요

LED는 단순히 "전구"처럼 보이지만, 실제로는 이렇게 생겼어요:

 

 

즉, LED는 직류(DC) 전원으로 동작하는 장치입니다.
그런데 우리 집 전원은 교류(AC) 전기이니까,
→ 중간에 **AC를 DC로 바꿔주는 회로(정류기)**가 꼭 필요해요.

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⚡ 2. 이 정류기/컨버터가 고조파의 원흉!

이 정류기 회로는 어떻게 동작하냐면요:

• AC 전압이 일정 수준 이상이 될 때만 짧은 시간에 전류를 흡수해요.
• 이 전류가 아주 짧고 뾰족한 파형(≠ 정현파)입니다.
• 이런 파형은 고조파 성분이 매우 많아요!

📉 정현파가 아니라 찌그러진 전류가 흐르기 때문에
→ 고조파 전류가 전력계통으로 역류하게 돼요.

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🧪 전류파형 예시

                            구분                                                         전류 파형                                                 고조파 많음?

 

💡 형광등(인덕터식)	거의 정현파	고조파 적음
🔌 저항부하(히터)	완전 정현파	없음
🔋 LED 조명	찌그러진 스파이크형	고조파 매우 많음

 

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⚠️ 3. LED는 특히 소형이고 개별 동작이 많다

• 요즘 조명은 전부 LED로 바뀌었죠?
• 형광등처럼 하나의 안정기로 여러 개 제어하는 게 아니라,
  LED 개별 조명마다 전원회로가 따로 있음
• 이 수백 개의 고조파 소스들이 한꺼번에 작용

즉,

작은 고조파 소스가 모이면 결국 큰 고조파 부하가 됨!

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🎯 4. 실무에서 LED 조명 고조파로 생기는 문제

                                      문제                                                                                        설명

 

⚡ 배선 중성선 과열	고조파가 중성선에 몰림
🌀 전압왜형률 증가	인버터, 센서 등 오동작 유발
📉 전력 품질 저하	정밀 장비 이상 동작, 수명 단축
🔥 누전차단기 오동작	고조파가 차단기 동작에 간섭

 

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🔧 대응 방법 (실무용)

• LED 조명에 역률개선(PFC 회로) 있는지 확인
• 고조파 필터 장착
• 조명 전원회로를 고조파 억제형으로 선택 (THDi 낮은 제품)
• 배선 시 중성선 사이징 강화
• 조명용 전용 차단기/누전기 사용

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🔚 마무리 요약

LED 조명은 DC 구동 + 스위칭 전원 회로로 인해 고조파를 발생시킴
정현파 전류가 아니라 찌그러진 전류 → 고조파 유발
많은 개수로 설치되므로 고조파 누적 → 전력계통에 문제