艾德克斯专门针对LED Driver测试的解决方案
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近年来，LED照明产品以其耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热能、绿色环保、坚固耐用、色彩丰富、产品外观多样化、性能稳定等特点越来越多地受到世界各地人们的关注，一路由户外向室内照明应用市场发展。而要在LED市场上立于不败之地，其“高可靠性”越来越成为LED产品最重要的特性。而LED电源的品质直接制约了LED产品的可靠性。 引言 目前的LED恒流源产业，通常采用CR和CV两种传统模式进行测试，但由于LED驱动电源大多采用开关原理设计而成，因此存在较大的电流和电压纹波，这会使得通用型的CR和CV模式很容易受到高频噪音的干扰，导致测试的偏差，甚至无法测试。而且从LED灯的工作特性分析，它存在一个导通电压值Vd，而通过电子负载的CV模式只能够模拟LED灯的工作电压，却无法模拟出导通电压值Vd。因此使用电子负载的CV模式来测试LED驱动电源，得到的测试结果是不够准确的。 目前，测试LED驱动电源通常会采用专门用于LED电源测试的电子负载，这样的电子负载具备较为先进的CR-LED模式。一般来说，判定一台电子负载是否能够专门用来做LED驱动电源的测试，可以从以下三个角度出发： (1)是否是纯硬件电路设计的CR-LED模式 (2)是否可提供PWM调光测试 (3)是否可可测试LED Driver的电流脉动及开启瞬间的浪涌电流 首先，为何要采用纯硬件电路设计的CR-LED模式? 目前，市场上的主要电子负载产品的CR或者LED模式，一般采用AD采样电压和电流经过MCU处理单元通过软件运算得出R值，响应速度较慢。通过计算电阻来实现闭环控制这种方式受制于处理器和模数转换等器件的速度，理论上存在一定的时延特性，只适用于输入变化较慢且响应速度较慢的产品。 通俗来概括，即大部分通用型电子负载的CR模式无实际的硬件回路支撑，而是通过检测电压和电流之后运算得来。而上文也说过，LED恒流源存在较大的高频纹波，因此叠加后的电压值是实时变化的，导致这种电子负载无法及时响应。也就是说，当电子负载计算出当前电压值下应当拉载的CR值时，实际的电压值却已经产生了变化，这样就会导致测量的电流值在不停的震荡。这是一般的电子负载都会面临的问题，而纯硬件电路设计实现的CR-LED模式在测试时则不会存在此类问题。艾德克斯IT8912E(500V/15A/300W)电子负载就是采用纯硬件电路设计的LED电源测试专用电子负载，可以兼容不同规格的LED恒流源测试。 建立在纯硬件电路设计上的CR-LED模式，可以提供简易的设置步骤。对于同一类型的LED灯，其Rd值变化微小。见下图发光二极管的VI特性曲线： 发光二极管的VI特性曲线 推导：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. 在实际应用中，当LED恒流源给串联不同个数的LED灯供电时，其工作电压值随着串联LED灯珠个数的增加而增大，而LED灯的工作电压即为上述公式中的V0值。普通电子负载的CR模式，需要根据电压值每次去计算Rd，而艾德克斯IT8912E 电子负载只需要设定一个合理的coeff系数，乘以设定的V0和I0参数即可得到Rd值。 例如：一款LED恒流源输入电压范围为35V-65V，恒流输出为200mA，一般coeff系数设置在0.1-0.2范围内(有时针对不同的LED恒流源，在coeff<1的范围内微调)。使用IT8912E电子负载时设置好V0(35V-65V之间任意值，不同的值可以模拟不同个数的灯珠串联)，I0=200mA，coeff=0.17即可完成测试，测出LED恒流源的实际输出电流值。 其次，为何专业测试LED驱动电源的电子负载需要PWM调光测试? PWM，全称脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)，是最常用的数字调光方法，通过改变设定的周期和占空比达到改变光照度的目的。当PWM为高电平时，LED发光;低电平时，LED不发光。这样，通过调节PWM的占空比就可以调节LED灯光的亮度。 LED灯的应用之广，包括路灯照明、LED探射灯、舞台灯光、隧道灯等，其中很多应用中需要配合现场情况对光照度进行调节，PWM调光就是其中最常见的一种。LED灯的电气特性表中有一个驱动电流，用来保证只以这些特定驱动电流来产生的光波长或显指，因此当大量的LED组成显示屏时，可保证良好一致的显色指数和光色。 艾德克斯IT8912E电子负载提供的PWM调光功能，可输出20Hz-2KHz的脉冲信号波形提供给LED恒流源的调光信号端口。 最后，测试LED Driver的电流脉动及开启瞬间的浪涌电流的功能。 LED灯的工作电流通常在几十毫安到几百毫安的范围内，若是LED驱动电源在开启瞬间产生过大的启动电流，则会影响LED灯的使用寿命，严重的有可能会直接将LED灯烧毁。因此，LED驱动电源在设计之初，对于启动瞬间的浪涌电流有着严格的指标。因此，这就要求专业测试LED电源的电子负载能够具备测试浪涌电流的功能。艾德克斯IT8912E电子负载是通过与PC机配合，来帮助用户完成浪涌电流测试的。 IT8912E电子负载的电压、电流量测速率为50KHz，达到us级别的采样速率，可以自动采集和比较一段时间内的电流最大值，工程师只需通过指令将最大电流值读取到PC机，即可获取启动瞬间浪涌电流值，完成对LED恒流源设计指标的分析。 艾德克斯IT8912E LED电源测试专用直流电子负载 LED电源作为驱动LED灯这一特殊电致发光器件的电源，需要针对性的电子负载产品来配合完成测试。艾德克斯IT8912E电子负载可以应用于LED 恒流源厂商的研发、生产和品质分析阶段，完成对LED恒流输出参数(电压，电流)以及启动特性指标的分析。而对于带调光特性的LED driver，无需另外的数字信号源，IT8912E输出PWM脉冲波就可以做调光测试，节约客户成本、简化测试步骤，这是艾德克斯所有测试方案的共同追求。 |
