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艾德克斯多通道电子负载在LED驱动源上的测试方案
点击次数:477 发布时间:2019-11-13

  摘要:低效率的LED驱动源影响了LED灯的整体节能效果。性能优良、率、高可靠性、长寿命的驱动是保证LED发光品质及整体性能的关键。因此,在LED驱动源的研发、生产线、质检部门都需要能够模拟LED的直流负载,艾德克斯IT8700多通道电子负载可以提供专业的CR‐LED功能,结合IT7300、IT7600交流源,可以对LED驱动源进行完整可靠的测试,大大提高测试效率。

 

  LED灯由于其发光效率高、能耗小、寿命长的特性,广泛应用在消费电子市场(如LED电视、手机)、汽车领域(LED头灯、雾灯、转向灯、刹车灯)和公共服务(交通信号灯、路灯等)。目前也非常快速地渗透进了家庭和办公场所,逐渐取代了荧光灯和白炽灯。因爲家庭和办公市场是一个容量巨大的市场,因此吸引了众多投资者参与LED行业。如何成为LED市场的者,除了需要关注LED本身的质量和成本,LED驱动源也是LED供电的重要组成部分。

 

  LED灯是电流控制的半导体装置,由很多LED串并联组成,用于提高其亮度。LED驱动源是直流输出的恒流源,用于将交流市电转换为直流电供LED发光。对于LED驱动源的测试,转换效率的测试非常重要,不仅减少能量以热能形式的浪费,还能降低温度,延长LED的使用寿命。目前LED驱动源的生产厂家的目标都是提高LED驱动源的效率,目前往往采用提高工作电压,降低工作电流的方法,此方法还能节约铜原料的使用。除了效率的考虑,LED灯的耗能必须减少,根据环境做出亮度调节也是一种节约LED电能的好办法。因此,LED驱动源必须是电流控制型,樶好具备亮度调节功能。

 

  几乎所有的电源生产厂家都会投资生产LED驱动源,没有人愿意错过这个日渐发展壮大的市场,相比于传统的恒压电源,LED驱动源没有固定的输出电压(在一定的范围内)。其输出电压是由LED的导通电压和导通电阻决定的,LED的I‐V曲线不同于纯阻性、感性或容性负载,如图一所示,当加载电压小于导通电压VF时,几乎不导通,即没有电流产生,这种LED的特性对其驱动电源也提出了较为严格的要求。

 

  通常,LED驱动源的测试方法有几种:1、利用真实的LED灯测试;2、用电阻进行加载;3、使用电子负载的CR或CV模式加载。

 

  然而,这些测试方法都有其缺陷。LED有一个正向导通电压VF,导通后有一等效阻值。如果使用电阻进行拉载,电阻的I‐V曲线无法模拟LED的I‐V曲线,这会导致LED驱动源无法启动。当客户使用电子负载进行拉载时,若是采用CR或CV模式也只能模拟LED在稳定工作时的状态,而无法模拟开启过程或者PWM亮度调节特性。可能导致LED驱动源工作不正常或触发其保护环路。

 

  这样看来,好像只有使用真实的LED作为负载才能满足严格的测试要求。然而,由于实际LED驱动源需要供应不同品牌、不同规格、串并联情况各不同的LED灯,若逐一测试各种LED灯则需花费高昂的测试成本,加上LED产品的老化的考虑和实验的不可重复性,使得大规模的批量测试变得尤为不易。

 

  如果电子负载能够仿真各种不同LED的组合来测试,就可达到快速又低廉的成本。艾德克斯IT8700是一款高精度、多通道电子负载,每个机框可自由选择四个模组,其中IT8733、IT8733B、IT8722和IT8723模块还带有CR‐LED功能,可以模拟LED灯珠的I‐V特性,测试LED恒流驱动源。IT8722、IT8723、IT8722B为双通道模组,因此,主机框结合扩展机框输入多达16个通道,极大提高了测试效率。多种规格及宽广的输入电压电流范围,灵活满足客户的不同需求。可以满足LED驱动源生产厂家的批量测试的需求。

 

  艾德克斯另一款电子负载IT8912E具有更为专业的CR‐LED模式,采用硬件仿真LED特性,响应速度更快,带宽更宽,并有PWM调光输出,对于带调光功能的LED驱动源则无需配置波形发生器,非常适合LED驱动源研发阶段的测试。

 

  客户只需要打开负载的CR‐LED模式,通过LED稳定工作点的电压、电流计算出导通电压和串联电阻,如图三所示,设置负载的CR值和Vd值,即可模拟不同的LED待测物。

 

  在IT8912E的CR‐LED模式中还需计算出Coeff系数,即回路中Rd上电压占总电压的比例,设置值范围在0.08~1之间,这个参数在仿真同一种类型的LED但串联的个数不同时就显得十分方便。

 

  由于恒流源的电流纹波较大,当电子负载工作在CR‐LED模式时更符合真实LED带载的波形;而传统电子负载工作在CV模式下不能模拟真实的LED灯珠,容易产生振荡。

 

  在测试LED驱动源效率时,前端可以同时采用艾德克斯IT7300、IT7600系列交流电源输入,不仅内置高精度功率计,还能模拟电网波动、瞬断、并具有任意波形发生的功能。也可以采用ITS9500电源测试系统,此系统可以测试DC‐DC、AC‐DC等各种电源模块,自动测试项目高达四五十项,并具有完善的报警、数据记录、管理权限的设置等等。

 

  除了IT8700多通道电子负载以及IT8912E可以提供LED模拟功能,艾德克斯IT8500+、IT8800、IT8900系列电子负载,均有CR‐LED模式,并提供了可编程操作和记录数据的功能,常常用于测试电源(模块)和电池,广泛应用于航空、航天、汽车电子、UPS电源、太阳能、LED照明等领域的测试。

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