产品分类

您的位置:首页 > 技术文章 > LED测试电子负载的基本原理与分析

技术文章

LED测试电子负载的基本原理与分析

时间:2016-10-14 浏览次数:642

LED测试电子负载的基本原理与分析

 

现在,还有大部分工程师用普通的电子负载测试LED电源,认为只要电子负载有CV负载就可以测试,这样是有误区的,需要用LED电子负载来测试LED电源.原因如下:1. 大部分的电子负载的线路设计都非常相似,都无法真正模拟LED V-I特性曲线中的非线性现象,也可能会因为内部阻抗效应而产生过压或过流保护.无法真实模拟LED为负载的情况.用普通的电子负载测试LED驱动是不正确的.设定CR或CV mode, 只能测试稳态操作点对於是否能正确开关机的动态过程,无法验证,也无法模拟不同特性LED的状况。2.一般E-load内部阻抗效应, 可能导致LED driver 开机OCP或OVP.3.一般E-load反应速度太慢, 无法进行LED driver的PWM调光测试(Dimming)4.一般的电子负载无法设定 电阻系数: 因为每颗LED灯珠的电阻系数是不一样的,所以用普通的电子负载是无法真正测试的.如果您还正在使用普通的电子负载测试LED驱动电源的话,你可以用普通的电子负载带载测试一下PF值,再用LED灯带一下,对比一下其两者PF值是否一样的.当然,市面还有可以真正模拟LED灯的电子负载.深圳大伟兴科技科技供应的chroma电子负载特有的LED模式,真实模拟LED带载,被俗称LED电源电子负载。

 

Chroma LED电源测试直流电子负载

 其实在LED电子负载诞生之前,大家通常都是使用真实的LED或者传统的电子负载来对LED驱动电源进行测试,但是这两种方式都有其弊端,简单总结如下:

 
1、使用真实的LED
1)LED驱动电源的产品规格书中通常都有输出电压范围这个指标,为了验证这个指标,测试的时候需要改变LED的数量,这样测试起来是非常不方便的。
2)LED光衰特性会随时间改变,同一颗LED在不同时刻其负载特性就会有差异,测试无法得到一致的结果。
3)不同厂商的LED,甚至同一厂商不同批次的LED,其负载特性可能都有差异,测试的时候需要用到各式各样的LED来验证驱动电源在不同特性的负载下都能正常工作,这样实际操作起来也是非常困难的。
4)LED 灯条中如果有一颗LED损坏,在测试过程中往往也很难被马上察觉,这样就会造成错误的测试结果。
5)LED发出的光是非常刺眼的,对测试人员来说这样的测试环境也是非常恶劣的。
 
2、使用传统的电子负载
1)传统的电子负载不能模拟真实LED的非线性负载特性。
2)LED通常是使用恒流源来驱动。如果使用传统的电子负载,我们使用的会是CR模式或者CV模式,而这两种测试模式,都只能测试稳态操作点的工作特性,却无法验证驱动电源能否正确开关机的动态过程。
3)传统电子负载的内部阻抗效应, 可能导致LED驱动电源开机出现OCP或OVP,从而无法正常开机。
4)传统的电子负载响应速度太慢,无法满足LED驱动电源的PWM调光测试;
 
       为了得到准确、一致的测试结果,在LED驱动电源的测试过程中,LED电子负载的使用就变得非常重要。Chroma公司在业界创造性地推出了LED电子负载,这款负载能够真实地模拟出LED的非线性负载特性,可以避免上面描述中可能出现的各种问题。
 
       下面我们来看一下它的基本原理。
    
       参数定义: 
       Vo: LED操作点电压
       Io: LED操作点电流
       VF: LED正向导通电压
       Rd: LED操作点电阻
 
       根据上述定义的四个参数以及LED的I-V特性曲线模型可以得到等式:
        (1)
       理论上我们只要在LED电子负载的控制界面中设定Vo,Io,VF,Rd这四个参数就可以真实模拟LED的非线性特性了,但是实际操作起来是非常困难的。因为每变更一次负载条件都需要重新设定这四个参数,尤其是VF和Rd,会随着LED串并联数量的改变而改变,每次都需要经过计算才能得到,这样就对测试人员有了更高的技术要求而且参数设置起来也非常繁琐。我们希望找到LED某些固有的特性能够帮助简化参数,从而让我们的设定变得简单,请接着看下边的推导。
       假设,代入(1)
       
       
       令, 则
       (2)
       由等式(2),我们可以得出一个结论:LED负载的操作点电阻Rd和Vo/Io成正比,两者之比为系数Coeff.,针对同一款LED,Coeff.是一个特定的常数,它不会随着LED串并联数量的不同而改变。
       通过对等式(1)进行上述的变换和的简化后,我们发现其实只需要设定Vo,Io和Coeff.三个参数LED电子负载即可模拟出LED的非线性负载特性,这样就避免了因为需要设定VF和Rd所带来的实际操作上的困难。对特定的LED来说,Coeff.是一个常数,如何得到Coeff.就变成了zui重要的问题。下边列举几种常用的方法:
 
1)通过LED产品规格书中的I-V 曲线图来推算Coeff.;

Vo=36.5V, Io=350mA
 

       将等式(2)代入等式(1),可以得到:
        (3)
2)使用示波器捕获LED驱动电源真实的开机波形,测量可以得到Vo和VF(VF就是电流导通点的电压值),代入(3),算出Coeff.。

 
   
                  
3)驱动电源稳定输出时,电流纹波是由电压纹波对LED的等效阻抗Rd作用而产生的。     

       使用示波器捕获LED驱动电源稳定输出时的电压和电流波形,测量出电压纹波和电流纹波值,代入上式,算出Coeff.。

Vo=50V,Io=150mA, Vripple=2.02V(Peak-Peak), Iripple=50mA(Peak-Peak)

 
4)如果LED驱动电源所驱动的负载是已知的或者能够确定的场合,我们可以采用上述三种方法来得到Coeff.。但是绝大部分的情况下,驱动电源研发工程师都不知道LED负载的具体特性,所以在测试时,我们通常建议Coeff.设置在0.1~0.2之间。
 
       在此,我们推荐两款高性价比的LED电子负载63110A和63113A,它们在功能上完全相同,差别在于输入电压、电流和功率的不同。63110A有两个输入通道,单个通道zui大功率100W,电压范围0~500V,电流有0~0.6A和0~2A两个档位。63113A则是单通道的电子负载,zui大功率300W,电压范围0~300V,电流有0~和0~20A两个档位。如果单台功率不够,可以通过多台负载并联来增大功率,当然这两款负载都需要搭配电子负载机框6312A或者6314A才能使用。

 

深圳市大伟兴科技代理TOPCON一系列光学测试产品

BM-,BM-S,BM-7A,CA-210,CA-310,CA310探头,CS-1000,CS2000,CA-2000,CA-2500,BM-7,BM-7A,SR-3,SR-3A,SR-3AR,BM-,BM-S,SR-3AR,SR-UL1R,SR-UL2,SR-LED,SR-LEDW,SR-LEDH,SR-NIR,UA-10,SC-777,UVR-T1,UVR-T2,UA-1000A,BM-9,BM-9AC

邮箱:849558312@qq.com

地址:深圳市宝安区龙华新区民治街道人民南路47号

版权所有 © 2021 深圳市大伟兴科技有限公司   备案号:粤ICP备14000872号  管理登陆  技术支持:化工仪器网  sitemap.xml

在线客服 联系方式 二维码

服务热线

755-81789459

扫一扫,关注我们