中心議題：

• LED驅動電源的特點
• LED照明測試技術分析

解決方案：

• 電源質量
  、諧波和功率器件的全麵快速分析
• PWM分析和輸出紋波測量

近幾年LEDzuoweixinxingjienengguangyuanzaiquanqiuhezhongguodouyingdedelehengaodetouzireqinghejidaguanzhu，bingyouhuwaixiangshineizhaomingyingyongshichangshentou，zhongguoyeyongxianchudadaxiaoxiaoshangwanjiaLED照明企業。讓LED照明大放異彩的最主要原因正是其宣揚的具有節能、環保、長壽命、易控製

、免維護等特點。

然而頗具諷刺意味的是，我們常常聽聞由於LED驅動電源本身的壽命直接拖累LED照明燈具變得並不“長壽”，極大地增加了維護/使用成本；或者驅動電源的效率不高導致LED照明燈具的能效轉換比並不是想象中那麼高，或者由於輸出電流紋波沒有得到很好的控製影響了發光品質
，使得LED照明的綠色節能優勢大打折扣，甚至影響了市場普及。

因此， LED產業鏈的完善和成熟，驅動電源也是其中重要的一環。但現狀是LED驅動電源的設計和品質局限卻日益成為LED產業發展的“後腿”，因此電源模塊廠商、燈deng具ju製zhi造zao商shang都dou越yue來lai越yue重zhong視shi采cai用yong先xian進jin的de測ce試shi測ce量liang技ji術shu和he方fang案an。針zhen對dui這zhe一yi現xian狀zhuang，泰tai克ke公gong司si獨du樹shu一yi幟zhi，深shen入ru到dao客ke戶hu中zhong間jian，深shen入ru了le解jie現xian場chang的de實shi際ji需xu求qiu，製zhi定ding出chu針zhen對duiLED垂直應用的各種解決方案組合，旨在幫助更多的中國LED照明廠商、驅動電源供應商和相關質檢/認證機構獲得更精確的測試結果
，保證LED驅動電源的品質，從而促進中國LED照明產業的健康繁榮發展。
 

圖1：泰克專門針對LED照明應用提供各種測試解決方案組合供客戶選擇。

LED驅動電源的可靠性和能效是測試關鍵

那麼，真正高品質的LED驅動電源應該具備什麼樣的特點或者說應該滿足那些要求呢？泰克公司總結出以下主要的幾個方麵：

1.高可靠性和壽命：驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配，特別對像LED路燈的驅動電源，因為裝在高空，維修不方便
，維修的花費也大
；
2.高效率：對於電源安裝在LED燈具內的結構，這一點尤為重要。因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發熱量就小，也就降低了燈具的溫升
，對延緩LED的光衰有利。
3.高功率因數 ：隨著社會對供電質量的要求不斷提高，人們越來越關注用電設備帶來的電能質量和諧波問題。如歐盟已經發布標準

，規定功率大於25W的電源設備必須具備功率因數校正電路。而其他很多國家對於30 ~40W的LED驅動電源，據說不久也將可能會對功率因數方麵有一定的指標要求。
4. 恒流驅動：現在通行的有兩種：一種是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電
，LED串聯或並聯運行。它的優點是成本低一點
，但靈活性差，還要解決某個LED故障不影響其他LED運行的問題。
5.適當的輸出紋波：輸出紋波會影響LED的de光guang輸shu出chu效xiao果guo。但dan減jian小xiao紋wen波bo需xu要yao使shi用yong更geng高gao品pin質zhi和he容rong量liang的de電dian容rong。為wei提ti高gao電dian源yuan整zheng體ti的de使shi用yong壽shou命ming，設she計ji師shi往wang往wang傾qing向xiang於yu采cai用yong無wu電dian容rong方fang案an。工gong程cheng師shi必bi須xu在zai輸shu出chu紋wen波bo指zhi標biao上shang確que定ding折zhe中zhong方fang案an。
6.浪湧保護：LED抗浪湧的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。有些LED燈裝在戶外，由於電網負載的啟甩和雷擊的感應，從電網係統會侵入各種浪湧
，有些浪湧會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑製浪湧的侵入，保護LED不被損壞的能力。
7.保護功能： 電源除了常規的保護功能外
，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。
8.防護方麵：對燈具外安裝型結構，電源結構要防水
、防潮，外殼要耐曬。
9.要符合安規和電磁兼容的要求。 

要達到高品質的驅動電源設計標準


，就需要進行全麵的測試測量分析，如圖1所示，LED照明測試主要包括5個部分：電源質量、諧波
、功率開關器件測量、調製分析以及驅動輸出參數測試。

圖2：LED照明驅動電源的關鍵測試項目。[page]

電源質量、諧波和功率器件的全麵快速分析

測量驅動電源的輸入功率
、功率因數和諧波有很多方法
，使用具有電源分析功能的泰克示波器產品可以輕鬆實現這些電能質量測量。使用一路通道測量輸入電壓、一路通道測量輸入電流，配合示波器內置的PWR電源分析軟件
，所有的電能質量相關參數可以直接顯示在屏幕中。

圖3：帶有PWR電源分析模塊的泰克示波器可直接顯示各種測量參數

，幫助電源工程師輕鬆完成開發測試。

驅(qu)動(dong)電(dian)源(yuan)效(xiao)率(lv)和(he)電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)的(de)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao)直(zhi)接(jie)相(xiang)關(guan)。降(jiang)低(di)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)損(sun)耗(hao)不(bu)但(dan)是(shi)提(ti)高(gao)電(dian)源(yuan)效(xiao)率(lv)的(de)要(yao)求(qiu)，也(ye)是(shi)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。不(bu)過(guo)，功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao)測(ce)量(liang)不(bu)易(yi)實(shi)現(xian)。由(you)於(yu)器(qi)件(jian)在(zai)導(dao)通(tong)和(he)關(guan)斷(duan)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)電(dian)壓(ya)幅(fu)度(du)相(xiang)差(cha)巨(ju)大(da)，一(yi)般(ban)的(de)示(shi)波(bo)器(qi)產(chan)品(pin)無(wu)法(fa)在(zai)如(ru)此(ci)大(da)的(de)動(dong)態(tai)範(fan)圍(wei)下(xia)準(zhun)確(que)測(ce)量(liang)導(dao)通(tong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)微(wei)小(xiao)電(dian)壓(ya)，導(dao)通(tong)損(sun)耗(hao)無(wu)從(cong)測(ce)量(liang)。

對dui於yu高gao速su切qie換huan的de功gong率lv器qi件jian，隻zhi能neng通tong過guo電dian壓ya和he電dian流liu相xiang乘cheng得de到dao瞬shun態tai功gong率lv的de辦ban法fa計ji算suan功gong率lv。這zhe時shi電dian壓ya和he電dian流liu必bi須xu是shi同tong一yi時shi刻ke的de波bo形xing，否fou則ze誤wu差cha巨ju大da。但dan電dian壓ya探tan頭tou和he電dian流liu探tan頭tou的de原yuan理li和he結jie構gou不bu同tong，對dui於yu高gao速su切qie換huan信xin號hao的de時shi間jian延yan遲chi也ye不bu同tong。如ru果guo不bu能neng準zhun確que地di校xiao正zheng這zhe一yi偏pian差cha
，示shi波bo器qi的de測ce量liang結jie果guo是shi不bu可ke信xin的de。泰tai克ke的de示shi波bo器qi電dian源yuan測ce量liang方fang案an不bu但dan具ju有you全quan麵mian的de開kai關guan損sun耗hao測ce試shi功gong能neng，還hai具ju有you強qiang大da的de探tan頭tou校xiao準zhun功gong能neng完wan全quan消xiao除chu時shi間jian延yan遲chi誤wu差cha。獨du特te的de波bo形xing搜sou索suo功gong能neng更geng可ke以yi輕qing鬆song找zhao到dao電dian源yuan或huo負fu載zai變bian化hua時shi最zui大da損sun耗hao的de發fa生sheng時shi刻ke。

具體到型號來說，對要求較高的研發過程測試
，DPO/MSO4000B和DPO/MSO3000係列示波器是不錯的選擇；而對於工廠和生產過程的設計優化和參數測試應用
，DPO/MSO2000係列完全能滿足要求，可進一步降低成本（最近泰克還推出了DPO普及優惠活動
，了解詳情請登錄：http://www.tek.com/zh/）。這zhe些xie示shi波bo器qi都dou具ju有you每mei通tong道dao很hen長chang的de存cun儲chu長chang度du，可ke以yi高gao采cai樣yang率lv來lai捕bu獲huo驅qu動dong電dian源yuan測ce量liang的de整zheng個ge周zhou期qi，波bo形xing導dao航hang方fang便bian進jin行xing電dian源yuan係xi統tong查zha障zhang，高gao級ji數shu學xue計ji算suan功gong能neng，用yong戶hu可ke以yi自zi定ding義yi全quan麵mian的de數shu學xue表biao達da式shi，自zi動dong計ji算suan功gong率lv等deng測ce試shi結jie果guo，從cong而er極ji大da提ti升sheng測ce試shi工gong作zuo效xiao率lv。


表1：能夠提高LED驅動電源開測試效率、增加測試準確度的3個檔次示波器選擇。

另外
，對於激勵源
，泰克目前可提供PWS4000/PWS2000 係列可編程DC台式電源係列

，提供精準
、高分辨率的恒流、恒壓輸出，用於驅動LED。

PWM分析和輸出紋波測量助力進軍高端市場

真正節能的家用LED照明產品最終是要具有調光功能的
，目前也是歐美等高端市場的需求，今後在其他國家和市場也會逐步普及。LED調光的最新技術是PWM
，通過產生不同脈寬的PWM 信號，控製功率器件的開啟和關斷的比例，從而達到調節輸出光通量的目的。相比於其他調光方式，PWM 調光不改變LED流過的電流大小，燈具不會出現偏色
，也避免了電阻調光帶來的能量損失，保持了LED照明的高效率。

泰克的AFG3000 任意波形發生器可以輕鬆生成PWM 信號，用戶可以任意改變PWMbianhuadexingshi，maikuanshuchudebiliyijibianhuaguilv
，suoyoudecaozuozhixuzaimianbanshangenyixiaanniu
，fashengqineizhidezukangtiaojiegongnengkeyishiyinggengduodedianluxuyao。

紋波是加在直流輸出電壓上的交流電壓
，也是LED電源測試中的一個重要測量參數。紋波電流越大，電源成本就越低，但光輸出會因此受到影響，而且會提高LED結溫進而影響LED性能
，甚至嚴重降低LED的使用壽命（經驗顯示，結溫每升高10℃使用壽命就縮短一半）。因(yin)此(ci)準(zhun)確(que)地(di)測(ce)量(liang)紋(wen)波(bo)就(jiu)顯(xian)得(de)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)。泰(tai)克(ke)示(shi)波(bo)器(qi)電(dian)源(yuan)測(ce)試(shi)方(fang)案(an)中(zhong)具(ju)有(you)紋(wen)波(bo)測(ce)量(liang)功(gong)能(neng)，可(ke)以(yi)一(yi)鍵(jian)完(wan)成(cheng)紋(wen)波(bo)參(can)數(shu)的(de)測(ce)量(liang)。對(dui)於(yu)高(gao)端(duan)應(ying)用(yong)
，泰(tai)克(ke)的(de)TCPXX係列電流探頭可提供最低至1mA的紋波電流測量精度，對於低成本應用
，也有相應的高性價比探頭供選擇。

此外
，如果工程師希望通過簡單的數字萬用表完成紋波測量任務
，泰克也能提供相應方案DMM4040/4050 數字萬用表具有雙參數測量功能
，可以同時顯示交流電壓或電流成分。其雙度數功能、趨勢圖和直方圖功能方便用戶在長時間檢測輸出變化；通過前後麵板輸入功能，用戶可以交替測量兩組數據，便於比較。