防止驱动电源“掉链子”——LED照明测试技术分析

2015-06-19 10:48:11   来源:eefocus   

关键字: 驱动电源  LED照明  测试技术

LED照明具有节能、环保、长寿命、易控制、免维护等特点。然而颇具讽刺意味的是,我们常常听闻由于LED驱动电源本身的寿命直接拖累LED照明灯具变得并不“长寿”,极大地增加了维护/使用成本;或者驱动电源的效率不高导致LED照明灯具的能效转换比并不是想象中那么高,或者由于输出电流纹波没有得到很好的控制影响了发光品质,使得LED照明的绿色节能优势大打折扣,甚至影响了市场普及。

 

因此, LED产业链的完善和成熟,驱动电源也是其中重要的一环。但现状是LED驱动电源的设计和品质局限却日益成为LED产业发展的“后腿”,因此电源模块厂商、灯具制造商都越来越重视采用先进的测试测量技术和方案。

 

LED驱动电源的可靠性和能效是测试关键

        那么,真正高品质的LED驱动电源应该具备什么样的特点或者说应该满足那些要求呢?我们总结出以下主要的几个方面:

1. 高可靠性和寿命:驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配,特别对像LED路灯的驱动电源,因为装在高空,维修不方便,维修的花费也大;

2. 高效率:对于电源安装在LED灯具内的结构,这一点尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升,对延缓LED的光衰有利。

3. 高功率因数 :随着社会对供电质量的要求不断提高,人们越来越关注用电设备带来的电能质量和谐波问题。如欧盟已经发布标准,规定功率大于25W的电源设备必须具备功率因数校正电路。而其他很多国家对于30 ~40W的LED驱动电源,据说不久也将可能会对功率因数方面有一定的指标要求。

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,每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式组合灵活,一路LED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点,但灵活性差,还要解决某个LED故障不影响其他LED运行的问题。

5. 适当的输出纹波:输出纹波会影响LED的光输出效果。但减小纹波需要使用更高品质和容量的电容。为提高电源整体的使用寿命,设计师往往倾向于采用无电容方案。工程师必须在输出纹波指标上确定折中方案。

6. 浪涌保护:LED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力。有些LED灯装在户外,由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。

7. 保护功能: 电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LED温度过高。

8. 防护方面:对灯具外安装型结构,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。

9. 要符合安规和电磁兼容的要求。  

         要达到高品质的驱动电源设计标准,就需要进行全面的测试测量分析,如图1所示,LED照明测试主要包括5个部分:电源质量、谐波、功率开关器件测量、调制分析以及驱动输出参数测试。

 

图1:LED照明驱动电源的关键测试项目。 

 

电源质量、谐波和功率器件的全面快速分析

        测量驱动电源的输入功率、功率因数和谐波有很多方法,使用具有电源分析功能的泰克示波器产品可以轻松实现这些电能质量测量。使用一路通道测量输入电压、一路通道测量输入电流,配合示波器内置的PWR电源分析软件,所有的电能质量相关参数可以直接显示在屏幕中。

图2:带有PWR电源分析模块的泰克示波器可直接显示各种测量参数。

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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0619/article_12041.html
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