近年來，LED照明產(chǎn)品以其耗電量低、使用壽命長、高亮度、低熱能、綠色環(huán)保、堅固耐用、色彩豐富、產(chǎn)品外觀多樣化、性能穩(wěn)定等特點越來越多地受到世界各地人們的關(guān)注，一路由戶外向室內(nèi)照明應(yīng)用市場發(fā)展。而要在LED市場上立于不敗之地，其“高可靠性”越來越成為LED產(chǎn)品最重要的特性。而LED電源的品質(zhì)直接制約了LED產(chǎn)品的可靠性。

 

　　目前的LED恒流源產(chǎn)業(yè)，通常采用CR和CV兩種傳統(tǒng)模式進行測試，但由于LED驅(qū)動電源大多采用開關(guān)原理設(shè)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干擾，導(dǎo)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(dǎo)通電壓值Vd，而通過電子負載的CV模式只能夠模擬LED燈的工作電壓，卻無法模擬出導(dǎo)通電壓值Vd。因此使用電子負載的CV模式來測試LED驅(qū)動電源，得到的測試結(jié)果是不夠準確的。

 

　　目前，測試LED驅(qū)動電源通常會采用專門用于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，判定一臺電子負載是否能夠?qū)ｉT用來做LED驅(qū)動電源的測試，可以從以下三個角度出發(fā)：

 

　　(1)是否是純硬件電路設(shè)計的CR-LED模式

 

　　(2)是否可提供PWM調(diào)光測試

 

　　(3)是否可可測試LED Driver的電流脈動及開啟瞬間的浪涌電流

 

　　首先，為何要采用純硬件電路設(shè)計的CR-LED模式?

 

　　目前，市場上的主要電子負載產(chǎn)品的CR或者LED模式，一般采用AD采樣電壓和電流經(jīng)過MCU處理單元通過軟件運算得出R值，響應(yīng)速度較慢。通過計算電阻來實現(xiàn)閉環(huán)控制這種方式受制于處理器和模數(shù)轉(zhuǎn)換等器件的速度，理論上存在一定的時延特性，只適用于輸入變化較慢且響應(yīng)速度較慢的產(chǎn)品。

 

　　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后運算得來。而上文也說過，LED恒流源存在較大的高頻紋波，因此疊加后的電壓值是實時變化的，導(dǎo)致這種電子負載無法及時響應(yīng)。也就是說，檔電子負載計算出當前電壓值下應(yīng)當拉載的CR值時，實際的電壓值卻已經(jīng)產(chǎn)生了變化，這樣就會導(dǎo)致測量的電流值在不停的震蕩。這是一般的電子負載都會面臨的問題，而純硬件電路設(shè)計實現(xiàn)的CR-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(shè)計的LED電源測試專用電子負載，可以兼容不同規(guī)格的LED恒流源測試。

 

　　建立在純硬件電路設(shè)計上的CR-LED模式，可以提供簡易的設(shè)置步驟。對于同一類型的LED燈，其Rd值變化微小。見下圖發(fā)光二極管的VI特性曲線：

 

　

 

　　發(fā)光二極管的VI特性曲線

 

　　推導(dǎo)：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(yīng)用中，當LED恒流源給串聯(lián)不同個數(shù)的LED燈供電時，其工作電壓值隨著串聯(lián)LED燈珠個數(shù)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(jù)電壓值每次去計算Rd，而艾德克斯IT8912E 電子負載只需要設(shè)定一個合理的coeff系數(shù)，乘以設(shè)定的V0和I0參數(shù)即可得到Rd值。

 

　　例如：一款LED恒流源輸入電壓范圍為35V-65V，恒流輸出為200mA，一般coeff系數(shù)設(shè)置在0.1-0.2范圍內(nèi)(有時針對不同的LED恒流源，在coeff<1的范圍內(nèi)微調(diào))。使用IT8912E電子負載時設(shè)置好V0(35V-65V之間任意值，不同的值可以模擬不同個數(shù)的燈珠串聯(lián))，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(yè)測試LED驅(qū)動電源的電子負載需要PWM調(diào)光測試?

 

　　PWM，全稱脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation)，是最常用的數(shù)字調(diào)光方法，通過改變設(shè)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(fā)光;低電平時，LED不發(fā)光。這樣，通過調(diào)節(jié)PWM的占空比就可以調(diào)節(jié)LED燈光的亮度。

 

　　LED燈的應(yīng)用之廣，包括路燈照明、LED探射燈、舞臺燈光、隧道燈等，其中很多應(yīng)用中需要配合現(xiàn)場情況對光照度進行調(diào)節(jié)，PWM調(diào)光就是其中最常見的一種。LED燈的電氣特性表中有一個驅(qū)動電流，用來保證只以這些特定驅(qū)動電流來產(chǎn)生的光波長或顯指，因此當大量的LED組成顯示屏?xí)r，可保證良好一致的顯色指數(shù)和光色。

 

　　艾德克斯IT8912E電子負載提供的PWM調(diào)光功能，可輸出20Hz-2KHz的脈沖信號波形提供給LED恒流源的調(diào)光信號端口。

 

　　最后，測試LED Driver的電流脈動及開啟瞬間的浪涌電流的功能。

 

　　LED燈的工作電流通常在幾十毫安到幾百毫安的范圍內(nèi)，若是LED驅(qū)動電源在開啟瞬間產(chǎn)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(qū)動電源在設(shè)計之初，對于啟動瞬間的浪涌電流有著嚴格的指標。因此，這就要求專業(yè)測試LED電源的電子負載能夠具備測試浪涌電流的功能。艾德克斯IT8912E電子負載是通過與PC機配合，來幫助用戶完成浪涌電流測試的。

 

　　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(nèi)的電流最大值，工程師只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涌電流值，完成對LED恒流源設(shè)計指標的分析。

 

　

 

　　LED電源作為驅(qū)動LED燈這一特殊電致發(fā)光器件的電源，需要針對性的電子負載產(chǎn)品來配合完成測試。艾德克斯IT8912E電子負載可以應(yīng)用于LED 恒流源廠商的研發(fā)、生產(chǎn)和品質(zhì)分析階段，完成對LED恒流輸出參數(shù)(電壓，電流)以及啟動特性指標的分析。而對于帶調(diào)光特性的LED driver，無需另外的數(shù)字信號源，IT8912E輸出PWM脈沖波就可以做調(diào)光測試，節(jié)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。