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LED照明测验技能剖析――驱动电源可靠性和能效成要害

近几年LED作为新型节能光源在全球和中国都赢得得了很高的投资热情和极大关注,并由户外向室内照明应用市场渗透,中国也涌现出大大小小上万家LED照明企

近几年LED作为新式节能光源在全球和我国都赢得得了很高的出资热心和极大注重,并由野外向室内照明运用商场浸透,我国也涌现出大巨细小上万家LED照明企业。让LED照明大放异彩的最首要原因正是其宣传的具有节能、环保、长命数、易操控、免维护等特色。

但是颇具挖苦意味的是,咱们常常听闻因为LED驱动电源自身的寿数直接连累LED照明灯具变得并不“长命”,极大地添加了维护/运用本钱;或许驱动电源的功率不高导致LED照明灯具的能效转化比并不是幻想中那么高,或许因为输出电流纹波没有得到很好的操控影响了发光质量,使得LED照明的绿色节能优势大打折扣,乃至影响了商场遍及。

因而, LED工业链的完善和成熟,驱动电源也是其间重要的一环。但现状是LED驱动电源的规划和质量限制却日益成为LED工业开展的“后腿”,因而电源模块厂商、灯具制作商都越来越注重选用先进的测验丈量技能和计划。针对这一现状,泰克公司别出心裁,深化到客户中心,深化了解现场的实践需求,拟定出针对LED笔直运用的各种处理计划组合,旨在协助更多的我国LED照明厂商、驱动电源供货商和相关质检/认证组织取得更精确的测验成果,确保LED驱动电源的质量,然后促进我国LED照明工业的健康昌盛开展。

图1:泰克专门针对LED照明运用供给各种测验处理计划组合供客户挑选。

LED驱动电源的可靠性和能效是测验要害

那么,真实高质量的LED驱动电源应该具有什么样的特色或许说应该满意那些要求呢?泰克公司总结出以下首要的几个方面:

1.高可靠性和寿数:驱动电源的寿数要与LED的寿数相适配,特别对像LED路灯的驱动电源,因为装在高空,修理不便利,修理的花费也大;

2.高功率:关于电源装置在LED灯具内的结构,这一点尤为重要。因为LED的发光功率跟着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的功率高,它的耗费功率小,在灯具内发热量就小,也就下降了灯具的温升,对推迟LED的光衰有利。

3.高功率因数:跟着社会对供电质量的要求不断进步,人们越来越注重用电设备带来的电能质量和谐波问题。如欧盟现已发布规范,规则功率大于25W的电源设备有必要具有功率因数校对电路。而其他许多国家关于30 ~40W的LED驱动电源,听说不久也将可能会对功率因数方面有必定的目标要求。

4. 恒流驱动:现在通行的有两种:一种是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源独自给每路LED供电。这种方法组合灵敏,一路LED毛病,不影响其他LED的作业,但本钱会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运转。它的长处是本钱低一点,但灵敏性差,还要处理某个LED毛病不影响其他LED运转的问题。

5.恰当的输出纹波:输出纹波会影响LED的光输出作用。但减小纹波需求运用更高质量和容量的电容。为进步电源全体的运用寿数,规划师往往倾向于选用无电容计划。工程师有必要在输出纹波目标上确认折中计划。

6.浪涌维护:LED抗浪涌的才能是比较差的,特别是抗反向电压才能。有些LED灯装在野外,因为电网负载的启甩和雷击的感应,从电网体系会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因而LED驱动电源要有按捺浪涌的侵入,维护LED不被损坏的才能。

7.维护功用: 电源除了惯例的维护功用外,最好在恒流输出中添加LED温度负反馈,避免LED温度过高。

8.防护方面:对灯具外装置型结构,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。

9.要契合安规和电磁兼容的要求。

要到达高质量的驱动电源规划规范,就需求进行全面的测验丈量剖析,如图1所示,LED照明测验首要包含5个部分:电源质量、谐波、功率开关器材丈量、调制剖析以及驱动输出参数测验。

图2:LED照明驱动电源的要害测验项目。

电源质量、谐波和功率器材的全面快速剖析

丈量驱动电源的输入功率、功率因数和谐波有许多方法,运用具有电源剖析功用的泰克示波器产品能够轻松完结这些电能质量丈量。运用一路通道丈量输入电压、一路通道丈量输入电流,合作示波器内置的PWR电源剖析软件,一切的电能质量相关参数能够直接显现在屏幕中。

图3:带有PWR电源剖析模块的泰克示波器可直接显现各种丈量参数,协助电源工程师轻松完结开发测验。

驱动电源功率和电源内部的开关损耗直接相关。下降功率器材的损耗不光是进步电源功率的要求,也是进步体系热稳定性和可靠性的要害因素。不过,功率器材的开关损耗丈量不易完结。因为器材在导通和关断作业状态下的电压起伏相差巨大,一般的示波器产品无法在如此大的动态范围下精确丈量导通状态下的细小电压,导通损耗无从丈量。

关于高速切换的功率器材,只能经过电压和电流相乘得到瞬态功率的方法核算功率。这时电压和电流有必要是同一时间的波形,不然差错巨大。但电压探头和电流探头的原理和结构不同,关于高速切换信号的时间延迟也不同。假如不能精确地校对这一差错,示波器的丈量成果是不可信的。泰克的示波器电源丈量计划不光具有全面的开关损耗测验功用,还具有强壮的探头校准功用彻底消除时间延迟差错。共同的波形查找功用更能够轻松找到电源或负载改变时最大损耗的发生时间。

详细到类型来说,对要求较高的研制进程测验,DPO/MSO4000B和DPO/MSO3000系列示波器是不错的挑选;而关于工厂和生产进程的规划优化和参数测验运用,DPO/MSO2000系列彻底能满意要求,可进一步下降本钱(最近泰克还推出了DPO遍及优惠活动,了解详情请登录:http://www.tek.com/zh/)。这些示波器都具有每通道很长的存储长度,能够高采样率来捕获驱动电源丈量的整个周期,波形导航便利进行电源体系查障,高档数学核算功用,用户能够自定义全面的数学表达式,主动核算功率等测验成果,然后极大进步测验作业功率。

表1:能够进步LED驱动电源开测验功率、添加测验精确度的3个层次示波器挑选。

别的,关于鼓励源,泰克现在可供给PWS4000/PWS2000 系列可编程DC台式电源系列,供给精准、高分辨率的恒流、恒压输出,用于驱动LED。

PWM剖析和输出纹波丈量助力进军高端商场

真实节能的家用LED照明产品最终是要具有调光功用的,现在也是欧美等高端商场的需求,往后在其他国家和商场也会逐渐遍及。LED调光的最新技能是PWM,经过发生不同脉宽的PWM 信号,操控功率器材的敞开和关断的份额,然后到达调理输出光通量的意图。比较于其他调光方法,PWM 调光不改动LED流过的电流巨细,灯具不会呈现偏色,也避免了电阻调光带来的能量丢失,坚持了LED照明的高功率。

泰克的AFG3000 恣意波形发生器能够轻松生成PWM 信号,用户能够恣意改动PWM改变的方式,脉宽输出的份额以及改变规则,一切的操作只需在面板上摁一下按钮,发生器内置的阻抗调理功用能够习惯更多的电路需求。

纹波是加在直流输出电压上的沟通电压,也是LED电源测验中的一个重要丈量参数。纹波电流越大,电源本钱就越低,但光输出会因而受到影响,并且会进步LED结温从而影响LED功用,乃至严峻下降LED的运用寿数(经历显现,结温每升高10℃运用寿数就缩短一半)。因而精确地丈量纹波就显得十分重要。泰克示波器电源测验计划中具有纹波丈量功用,能够一键完结纹波参数的丈量。关于高端运用,泰克的TCPXX系列电流探头可供给最低至1mA的纹波电流丈量精度,关于低本钱运用,也有相应的高性价比探头供挑选。

此外,假如工程师期望经过简略的数字万用表完结纹波丈量使命,泰克也能供给相应计划DMM4040/4050 数字万用表具有双参数丈量功用,能够一起显现沟通电压或电流成分。其双度数功用、趋势图和直方图功用便利用户在长期检测输出改变;经过前后面板输入功用,用户能够替换丈量两组数据,便于比较。

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