艾德克斯專門針對LED驅動電源測試技術
發布時間:2014-08-27 責任編輯:mikeliu
【導讀】LED電源的品質直接製約了LED產品的可靠性,目前,測試LED驅動電源通常會采用專門用於LED電源測試的電子負載,這樣的電子負載具備較為先進的CR-LED模式。詳情請見本文。
近年來,LED照明產品以其耗電量低、使用壽命長、高亮度、低熱能、綠色環保、堅固耐用、色彩豐富、產品外觀多樣化、性能穩定等特點越來越多地受到世界各地人們的關注,一路由戶外向室內照明應用市場發展。而要在LED市場上立於不敗之地,其“高可靠性”越來越成為LED產品最重要的特性。而LED電源的品質直接製約了LED產品的可靠性。
目前的LED恒流源產業,通常采用CR和CV兩種傳統模式進行測試,但由於LED驅動電源大多采用開關原理設計而成,因此存在較大的電流和電壓紋波,這會使得通用型的CR和CV模式很容易受到高頻噪音的幹擾,導致測試的偏差,甚至無法測試。而且從LED燈的工作特性分析,它存在一個導通電壓值Vd,而通過電子負載的CV模式隻能夠模擬LED燈的工作電壓,卻無法模擬出導通電壓值Vd。因此使用電子負載的CV模式來測試LED驅動電源,得到的測試結果是不夠準確的。
目前,測試LED驅動電源通常會采用專門用於LED電源測試的電子負載,這樣的電子負載具備較為先進的CR-LED模式。一般來說,判定一台電子負載是否能夠專門用來做LED驅動電源的測試,可以從以下三個角度出發:
(1)是否是純硬件電路設計的CR-LED模式
(2)是否可提供PWM調光測試
(3)是否可可測試LED Driver的電流脈動及開啟瞬間的浪湧電流
首先,為何要采用純硬件電路設計的CR-LED模式?
目前,市場上的主要電子負載產品的CR或者LED模式,一般采用AD采樣電壓和電流經過MCU處理單元通過軟件運算得出Rzhi,xiangyingsudujiaoman。tongguojisuandianzulaishixianbihuankongzhizhezhongfangshishouzhiyuchuliqihemoshuzhuanhuandengqijiandesudu,lilunshangcunzaiyidingdeshiyantexing,zhishiyongyushurubianhuajiaomanqiexiangyingsudujiaomandechanpin。
通俗來概括,即大部分通用型電子負載的CR模式無實際的硬件回路支撐,而是通過檢測電壓和電流之後運算得來。而上文也說過,LED恒heng流liu源yuan存cun在zai較jiao大da的de高gao頻pin紋wen波bo,因yin此ci疊die加jia後hou的de電dian壓ya值zhi是shi實shi時shi變bian化hua的de,導dao致zhi這zhe種zhong電dian子zi負fu載zai無wu法fa及ji時shi響xiang應ying。也ye就jiu是shi說shuo,檔dang電dian子zi負fu載zai計ji算suan出chu當dang前qian電dian壓ya值zhi下xia應ying當dang拉la載zai的deCRzhishi,shijidedianyazhiqueyijingchanshenglebianhua,zheyangjiuhuidaozhiceliangdedianliuzhizaibutingdezhendang。zheshiyibandedianzifuzaidouhuimianlindewenti,erchunyingjiandianlushejishixiandeCR-LED模式在測試時則不會存在此類問題。艾德克斯IT8912E(500V/15A/300W)電子負載就是采用純硬件電路設計的LED電源測試專用電子負載,可以兼容不同規格的LED恒流源測試。
建立在純硬件電路設計上的CR-LED模式,可以提供簡易的設置步驟。對於同一類型的LED燈,其Rd值變化微小。見下圖發光二極管的VI特性曲線:

發光二極管的VI特性曲線
推導:V0=VF+I0*Rd 其中VF=aV0(a<1)
因此:V0=aV0+I0*Rd-----(1-a)V0=I0*Rd------Rd=(1-a)V0/I0=coeff V0/I0.[page]
在實際應用中,當LED恒流源給串聯不同個數的LED燈供電時,其工作電壓值隨著串聯LED燈珠個數的增加而增大,而LED燈的工作電壓即為上述公式中的V0值。普通電子負載的CR模式,需要根據電壓值每次去計算Rd,而艾德克斯IT8912E 電子負載隻需要設定一個合理的coeff係數,乘以設定的V0和I0參數即可得到Rd值。
例如:一款LED恒流源輸入電壓範圍為35V-65V,恒流輸出為200mA,一般coeff係數設置在0.1-0.2範圍內(有時針對不同的LED恒流源,在coeff<1的範圍內微調)。使用IT8912E電子負載時設置好V0(35V-65V之間任意值,不同的值可以模擬不同個數的燈珠串聯),I0=200mA,coeff=0.17即可完成測試,測出LED恒流源的實際輸出電流值。
其次,為何專業測試LED驅動電源的電子負載需要PWM調光測試?
PWM,全稱脈衝寬度調製(Pulse Width Modulation),是最常用的數字調光方法,通過改變設定的周期和占空比達到改變光照度的目的。當PWM為高電平時,LED發光;低電平時,LED不發光。這樣,通過調節PWM的占空比就可以調節LED燈光的亮度。
LED燈的應用之廣,包括路燈照明、LED探射燈、舞台燈光、隧道燈等,其中很多應用中需要配合現場情況對光照度進行調節,PWM調光就是其中最常見的一種。LED燈的電氣特性表中有一個驅動電流,用來保證隻以這些特定驅動電流來產生的光波長或顯指,因此當大量的LED組成顯示屏時,可保證良好一致的顯色指數和光色。
艾德克斯IT8912E電子負載提供的PWM調光功能,可輸出20Hz-2KHz的脈衝信號波形提供給LED恒流源的調光信號端口。
最後,測試LED Driver的電流脈動及開啟瞬間的浪湧電流的功能。
LED燈的工作電流通常在幾十毫安到幾百毫安的範圍內,若是LED驅動電源在開啟瞬間產生過大的啟動電流,則會影響LED燈的使用壽命,嚴重的有可能會直接將LED燈燒毀。因此,LED驅動電源在設計之初,對於啟動瞬間的浪湧電流有著嚴格的指標。因此,這就要求專業測試LED電源的電子負載能夠具備測試浪湧電流的功能。艾德克斯IT8912E電子負載是通過與PC機配合,來幫助用戶完成浪湧電流測試的。
IT8912E電子負載的電壓、電流量測速率為50KHz,達到us級別的采樣速率,可以自動采集和比較一段時間內的電流最大值,工程師隻需通過指令將最大電流值讀取到PC機,即可獲取啟動瞬間浪湧電流值,完成對LED恒流源設計指標的分析。

艾德克斯IT8912E LED電源測試專用直流電子負載
LED電源作為驅動LED燈這一特殊電致發光器件的電源,需要針對性的電子負載產品來配合完成測試。艾德克斯IT8912E電子負載可以應用於LED 恒流源廠商的研發、生產和品質分析階段,完成對LED恒流輸出參數(電壓,電流)以及啟動特性指標的分析。而對於帶調光特性的LED driver,無需另外的數字信號源,IT8912E輸出PWM脈衝波就可以做調光測試,節約客戶成本、簡化測試步驟,這是艾德克斯所有測試方案的共同追求。
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