泰克的LED照明驅(qū)動測試方案_圖文

1、大綱 LED照明的測量技術(shù) TEKTRONIX的LED照明測試 方案及特點 LED對驅(qū)動電源的要求 9高可靠性 特別像LED路燈的驅(qū)動電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費也大 9高效率 LED是節(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)，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 9高功率因素 功率因素是電網(wǎng)對負(fù)載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標(biāo)。雖然功率不大的單 個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點燈，同類負(fù)

2、載太集中，會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污 染。對于30瓦40瓦的LED驅(qū)動電源，據(jù)說不久的將來，也許會對功率因素方面有一定的指標(biāo)要求 9驅(qū)動方式 現(xiàn)在通行的有兩種：一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。 9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。加強這方面的保護也很重要。有些LED 燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負(fù)載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系

3、統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導(dǎo) 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 9保護功能 9防護方面 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(fù)反饋，防止LED溫度過高 燈具外安裝型，電源結(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬 9驅(qū)動電源的壽命要與LED的壽命相適配 9要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。 LED照明的測試技術(shù) 鐵心損耗 B-H 曲線分析 DC輸出部分 輸出紋波 功率 輸入橋整流 PFC 穩(wěn)壓（開關(guān)） 輸出整流 （電流源） LED分流 PWM驅(qū)動 視在功率 功率 因數(shù) 電流諧波 總諧波失真 (THD 調(diào)制分析 光隔離 誤差放大器 PWM調(diào)光 開關(guān)

4、損耗 導(dǎo)通電阻 SOA 電源品質(zhì)的測試 RMS值、 波峰因數(shù)、 有效功率、 無功功率、 視在功率、 功率因數(shù) 電壓和電流相角測量 電源質(zhì)量測量 AC 輸入電壓和電流諧波測量THD-F 、 THD-RRMS 測量及每個諧波的幅度和相位 IEC 61000-3-2 標(biāo)準(zhǔn)進行測試諧波測量表 EN61000-3-2 AC 輸入功率器件測量和分析 開、關(guān)、傳導(dǎo)損耗 總功率及能量損耗 安全工作區(qū) 調(diào)制分析BH 曲線分析 dv/dt, di/dt測量LED照明的測試技術(shù) 鐵心損耗 B-H 曲線分析 G D S 調(diào)制分析 PWM調(diào)制 驅(qū)動 開關(guān)損耗 導(dǎo)通電阻 SOA 開關(guān)損耗測量 簡單的開關(guān)損耗測量是測量流經(jīng)

5、開關(guān)設(shè)備的電壓及流經(jīng)開關(guān)設(shè)備的電流。 電源分析軟件將計算開點損耗、閉點損耗和傳導(dǎo)損耗。 警告：電壓波形和電流波形之間的定時必須準(zhǔn)確。 帶有DPO4PWR模塊的泰克MSO/DPO4000示波器 開關(guān)損耗測量 開點損耗 在開關(guān)設(shè)備從非傳導(dǎo)狀態(tài)變成傳導(dǎo)狀態(tài)時的能量損耗 傳導(dǎo)損耗 開關(guān)設(shè)備在飽和時的損耗 閉點損耗 在開關(guān)設(shè)備從傳導(dǎo)狀態(tài)變成非傳 導(dǎo)狀態(tài)時的能量損耗 開關(guān)電源和能量損耗測量 總和 = 開點損耗 + 閉點損耗 + 傳導(dǎo)損耗 RDS ON或Vset的測試 測試技巧 P5205預(yù)熱后不接 信號短接調(diào)整直流 偏置 設(shè)Ids為觸發(fā)源 P5205接Vds在DUT 不通電的條件下在 做一次直流偏置調(diào) 整

6、 選擇高分辨率模式 通電后盡可能垂直 放大Vds(以通道不 飽和為基準(zhǔn) 安全工作區(qū)測量帶有 DPO4PWR 的泰克 MSO/DPO4000示波器 通過 /失敗結(jié)果調(diào)制分析開關(guān)的控制信號電壓 觀察到的 PWM 及對脈寬、周期和占空比的分析 用余輝的功能觀察 PWM 信號調(diào)制在控制環(huán)路的反饋系統(tǒng)中具有重要意義 調(diào)制太多會導(dǎo)致環(huán)路變得不穩(wěn)定 在調(diào)制頻次較低的區(qū)域中,波形較暗開點調(diào)制分析開關(guān)設(shè)備的控制信號電壓功率管的 DS 端電壓波形功率管的 DS 端導(dǎo)通特性分析 開點調(diào)制分析開關(guān)設(shè)備電流,光標(biāo)讀取正脈寬 開關(guān)設(shè)備電流,光標(biāo)讀取電流幅度 dV/dt,dI/dt的測量 光標(biāo)讀取dv/dt 光標(biāo)讀取di/

7、dt 驅(qū)動輸出的參數(shù)測試 DC輸出的紋波電壓和紋波電流 DC輸出的電流穩(wěn)定度 DC輸出功率 LED照明的測試技術(shù) DC輸出電壓和電流 紋波測試 功率測試 DC輸出紋波電壓測量 自動統(tǒng)計測量 DC輸出紋波電流測量 LED的驅(qū)動一般多采用恒流驅(qū)動，才能發(fā)揮其亮度效率及色彩亮麗的優(yōu)勢 LED生產(chǎn)商建議：紋波電流應(yīng)介于正向電流的±5%±20% 紋波電流越大，LED的熱能損耗越大，對結(jié)溫以及壽命會影響很大 CH1:電壓紋波 CH3:電流紋波 DC 輸出功率測量 電流 =333mA, 電壓 =25.1V,P=8.37WP=8.37WA=333mAV=25.1VDC輸出參數(shù)測量輸出無 /

8、有電解電容的驅(qū)動測試比較 左圖:有電解電容的輸出波形Pout=6.343W 計算的效率 =Pout/Pin=83.8%右圖:無電解電容的輸出波形可以看出,電流波形紋波變大,需要計算有效值來得到 正確的效率Pin=7.54W Tektronix 的 LED 照明測試方案 及特點DPO2000DPO3000DPO4000DMM4000AFG3021B電流探頭 TCP0030TCPA300+TCP312TCP202電壓探頭P5200、 P5205P2221PWR 電源測量 和分析模塊PWR 電源測量 和分析模塊 AFG3000函數(shù)信號源產(chǎn)品 AFG3011 通道數(shù)量 標(biāo)準(zhǔn)波形 正弦 方波 脈沖 其它

9、 任意 垂直分辨率 波形存儲器 采樣率 幅度 (50 調(diào)制 遠(yuǎn)程接口 1 µHz - 10 MHz 1 µHz - 5 MHz 1 mHz - 5 MHz 1 µHz - 100 kHz 1 mHz - 5 MHz 14位 128K 250 MS/s 20 mV to 20 Vpp 1 AFG3021B AFG3022B AFG3101 AFG3102 AFG3251 AFG3252 1 2 1 2 1 2 正弦波, 方波, 脈沖, 鋸齒波, 噪聲, sin(x/x, 指數(shù)上升/下降, 高斯, 羅倫茲, Haversine, DC 1 µHz - 25

10、MHz 1 µHz - 12.5 MHz 1 mHz - 12.5 MHz 1 µHz - 250 kHz 1 mHz - 12.5 MHz 14位 128K 250 MS/s 10 mV - 10 Vpp 1 µHz - 100 MHz 1 µHz - 50 MHz 1 mHz - 50 MHz 1 µHz - 1 MHz 1 mHz - 50 MHz 14位 128K 高達1 GS/s 20 mV - 10 Vpp 1 µHz - 240 MHz 1 µHz - 120 MHz 1 mHz - 120 MHz 1

11、81;Hz - 2.4 MHz 1 mHz - 120 MHz 14位 128K 高達2 GS/s 50 mV to 5Vpp AM, FM, PM, FSK, PWM, 掃描, 突發(fā) USB, GPIB, LAN 數(shù)字萬用表DMM4000系列 輕松完成精密多功能測量與分析 DMM4020 分辨率 準(zhǔn)確度 高級測量/功能 分析 顯示 外部存儲 連接性 傳送速度 （讀數(shù)/秒） 保修期 軟件 32 DMM4040 6.5 0.0035% 2x4 線電阻測量, 頻 率，周期 DMM4050 6.5 0.0024% 2x4 線電阻測量, 頻率，周 期，電容，溫度 5.5 0.015% 2x4 線電阻測

12、量, 頻率 極限對比 雙顯：數(shù)字 沒有 RS232 & USB 轉(zhuǎn)接 100 極限對比, TrendPlotTM, 直方圖, 統(tǒng)計 雙顯：數(shù)字與圖形 USB USB LAN, GPIB, RS232 & USB 轉(zhuǎn)接 1000 3 years NI LABVIEW SignalExpress Tek 版本 PWS4000可編程電源系列 精穩(wěn)輸出 功能豐富 操作簡便 0.03% 基本電壓準(zhǔn)確度 0.05 % 基本電流準(zhǔn)確度 精確的 1 mV / 0.1 mA 分辨率 低噪聲，線性調(diào)節(jié) 遠(yuǎn)程傳感，修正導(dǎo)線電阻的影響 密碼保護面板鎖定，預(yù)防意外 觸碰，輸出過大，損壞備測 存儲/運行7個序列，每序列可 設(shè)定多達80個步進 后端輸出，狀態(tài)與控制線 NI LabVIEW SignalExpress TE 軟件包 雙顯示功能，同時顯示電壓 、電流回讀讀數(shù)或極限值 直接數(shù)字輸入鍵盤 40 個設(shè)置存儲 US