LED照明測試技術(shù)分析——驅(qū)動電源可靠性和能效成關(guān)鍵

1、    LED照明測試技術(shù)分析驅(qū)動電源可靠性和能效成關(guān)鍵        泰克 時間:2011年06月13日     字 體: 大 中 小        關(guān)鍵詞:        圖1：泰克專門針對LED照明應(yīng)用提供各種測試解決方案組合供客戶選擇。LED驅(qū)動電源的可靠性和能效是測試關(guān)

2、鍵那么，真正高品質(zhì)的LED驅(qū)動電源應(yīng)該具備什么樣的特點或者說應(yīng)該滿足那些要求呢？泰克公司總結(jié)出以下主要的幾個方面：1.高可靠性和壽命：驅(qū)動電源的壽命要與LED的壽命相適配，特別對像LED路燈的驅(qū)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：對于電源安裝在LED燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，這一點尤為重要。因為LED的發(fā)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(nèi)發(fā)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(shù) ：隨著社會對供電質(zhì)量的要求不斷提高，人們越來越關(guān)注用電設(shè)備帶來的電能質(zhì)量和諧波問題。如歐盟已經(jīng)發(fā)布標準，規(guī)定

3、功率大于25W的電源設(shè)備必須具備功率因數(shù)校正電路。而其他很多國家對于30 40W的LED驅(qū)動電源，據(jù)說不久也將可能會對功率因數(shù)方面有一定的指標要求。4. 恒流驅(qū)動：現(xiàn)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(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)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?shù)妮敵黾y波：輸出紋波會影響LED的光輸出效果。但減小紋波需要使用更高品質(zhì)和容量的電容。為提高電源整體的使用壽命，設(shè)計師往往傾向于采用無電容方案。

4、工程師必須在輸出紋波指標上確定折中方案。6.浪涌保護：LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。有些LED燈裝在戶外，由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅(qū)動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。7.保護功能： 電源除了常規(guī)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.防護方面：對燈具外安裝型結(jié)構(gòu)，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。9.要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。 要達到高品質(zhì)的驅(qū)動電源設(shè)計標準，就需要進行全面的測試測量分析，如圖1所示，LED照明測試主要包括5個部分：電源

5、質(zhì)量、諧波、功率開關(guān)器件測量、調(diào)制分析以及驅(qū)動輸出參數(shù)測試。圖2：LED照明驅(qū)動電源的關(guān)鍵測試項目。電源質(zhì)量、諧波和功率器件的全面快速分析測量驅(qū)動電源的輸入功率、功率因數(shù)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(chǎn)品可以輕松實現(xiàn)這些電能質(zhì)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(nèi)置的PWR電源分析軟件，所有的電能質(zhì)量相關(guān)參數(shù)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(shù)，幫助電源工程師輕松完成開發(fā)測試。表1：能夠提高LED驅(qū)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，對于激勵源，泰克目前可提供PWS4000

6、/PWS2000 系列可編程DC臺式電源系列，提供精準、高分辨率的恒流、恒壓輸出，用于驅(qū)動LED。PWM分析和輸出紋波測量助力進軍高端市場真正節(jié)能的家用LED照明產(chǎn)品最終是要具有調(diào)光功能的，目前也是歐美等高端市場的需求，今后在其他國家和市場也會逐步普及。LED調(diào)光的最新技術(shù)是PWM，通過產(chǎn)生不同脈寬的PWM 信號，控制功率器件的開啟和關(guān)斷的比例，從而達到調(diào)節(jié)輸出光通量的目的。相比于其他調(diào)光方式，PWM 調(diào)光不改變LED流過的電流大小，燈具不會出現(xiàn)偏色，也避免了電阻調(diào)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(fā)生器可以輕松生成PWM 信號，用戶可以任意改變PWM變

7、化的形式，脈寬輸出的比例以及變化規(guī)律，所有的操作只需在面板上摁一下按鈕，發(fā)生器內(nèi)置的阻抗調(diào)節(jié)功能可以適應(yīng)更多的電路需要。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(shù)。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(jié)溫進而影響LED性能，甚至嚴重降低LED的使用壽命（經(jīng)驗顯示，結(jié)溫每升高10使用壽命就縮短一半）。因此準確地測量紋波就顯得十分重要。泰克示波器電源測試方案中具有紋波測量功能，可以一鍵完成紋波參數(shù)的測量。對于高端應(yīng)用，泰克的TCPXX系列電流探頭可提供最低至1mA的紋波電流測量精度，對于低成本應(yīng)用，也有相應(yīng)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(shù)字萬用表完成紋波測量任務(wù)，泰克也能提供相應(yīng)方案DMM4040/4050 數(shù)字萬用表具有雙