艾德克斯多通道電子負載在LED驅動源上的測試方案

　   摘要：低效率的 LED 驅動源影響了 LED 燈的整體節能效果。性能優良、高效率、高可靠性、長壽命的驅動是保證LED發光品質及整體性能的關鍵。因此，在LED驅動源的研發、生產線、質檢部門都需要能夠模擬LED的直流負載，艾德克斯多通道電子負載可以提供專業的 CR-LED 功能，結合 IT7300、IT7600 交流源，可以對LED驅動源進行完整可靠的測試，大大提高測試效率。

　　LED燈由于其發光效率高、能耗小、壽命長的特性，廣泛應用在消費電子市場(如LED 電視、手機)、汽車領域(LED頭燈、霧燈、轉向燈、剎車燈)和公共服務(交通信號燈、路燈等)。目前也非常快速地滲透進了家庭和辦公場所，逐漸取代了熒光燈和自熾燈。因燕家庭和辦公市場是一個容量巨大的市場，因此吸引了眾多投資者參與LED行業。如何成為 LED 市場的領軍者，除了需要關注LED本身的質量和成本，LED驅動源也是LED供電的重要組成部分。

　　LED燈是電流控制的半導體裝置，由很多LED串并聯組成，用于提高其亮度。LED驅動源是直流輸出的恒流源，用于將交流市電轉換為直流電供LED發光。對于LED驅動源的測試,轉換效率的測試非常重要，不僅減少能量以熱能形式的浪費，還能降低溫度，延長LED的使用壽命。目前LED驅動源的生產廠家的目標都是提高LED驅動源的效率，目前往往采用提高工作電壓，降低工作電流的方法，此方法還能節約銅原料的使用。除了效率的考慮，LED燈的耗能必須減少，根據環境做出亮度調節也是一種節約LED電能的好辦法。因此，LED驅動源必須是電流控制型，最好具備亮度調節功能。

　　幾乎所有的電源生產廠家都會投資生產LED驅動源，沒有人愿意錯過這個日漸發展壯大的市場，相比于傳統的恒壓電源，LED驅動源沒有固定的輸出電壓(在一定的范圍內)。其輸出電壓是由LED的導通電壓和導通電阻決定的，LED的I-V曲線不同于純陽性、感性或容性負載，如圖一所示，當加載電壓小于導通電壓 V時，幾乎不導通，即沒有電流產生，這種LED的特性對其驅動電源也提出了較為嚴格的要求。

　　通常，LED驅動源的測試方法有幾種：1、利用真實的 LED燈測試；2、用電阻進行加載；3、使用電子負載的 CR或CV模式加載。

　　然而，這些測試方法都有其缺陷。就同圖一所示，LED有一個正向導通電壓VF，導通后有一等效阻值。如果使用電阻進行拉載，電阻的 I-V 曲線無法模擬LED的I-V曲線，這會導致LED驅動源無法啟動。當客戶使用電子負載進行拉載時，若是采用CR或CV模式也只能模擬LED在穩定工作時的狀態，而無法模擬開啟過程或者PWM亮度調節特性?？赡軐е翷ED驅動源工作不正?；蛴|發其保護環路。

　　這樣看來，好像只有使用直實的LED作為負載才能滿足嚴格的測試要求。然而，由于實際LED驅動源需要供應不同品牌、不同規格、串并聯情況各不同的LED燈，若逐一測試各種LED燈則需花費高品的測試成本，加上LED產品的老化的考慮和實驗的不可重復性，使得大規模的批量測試變得尤為不易。

　　如果電子負載能夠仿直各種不同LED的組合來測試，就可達到快速又低廉的成本。艾德克斯 IT8700 是一款高精度、多通道電子負載，每個機框可自由選擇四個模組，如圖二所示，其中IT8733、IT8733B、IT8722和IT8723模塊還帶有CR-LED功能，可以模擬LED燈珠的 I-V 特性，測試LED恒流驅動源。IT8722、IT8723、IT8722B為雙通道模組，為此，主機框結合擴展機框輸入多達 16 個通道，極大提高了測試效率。多種規格及寬廣的輸入電壓電流范圍，靈活滿足客戶的不同需求。可以滿足LED 驅動源生產廠家的批量測試的需求。

　　圖二、IT8700 多通道電子負載可以靈活配置各模組

　　艾德克斯另一款電子負載IT8912E具有更為專業的CR-LED模式，采用硬件仿真LED特性，響應速度更快，帶寬更寬，并有 PWM 調光輸出，對于帶調光功能的LED驅動源則無需配置波形發生器，非常適合LED驅動源研發階段的測試。

　　圖三、參數計算圖示

　　客戶只需要打開負載的CR-LED模式，通過LED穩定工作點的電壓、電流計算出導通電壓和串聯電阻，如圖三所示，設置負載的CR值和Vd值，即可模擬不同的LED待測物。

　　在IT8912E的CR-LED模式中還需計算出Coeff系數，即回路中Rd上電壓占總電壓的比例，設置值范圍在0.08~1之間，這個參數在仿真同一種類型的LED但串聯的個數不同時就顯得十分方便。

　　圖四、在不同模式下拉載驅動源的波形圖

　　從圖四可以看出，由于恒流源的電流紋波較大，當電子負載工作在CR-LED 模式時更符合真實LED帶載的波形:而傳統電子負載工作在CV模式下不能模擬真實的LED燈珠，容易產生振蕩。

　　在測試LED驅動源效率時，前端可以同時采用艾德克斯IT7300、IT7600系列交流電源輸入，不僅內置高精度功率計，還能模擬電網波動、瞬斷、并具有任意波形發生的功能。也可以采用ITS9500電源測試系統，此系統可以測試DC-DC、AC-DC等各種電源模塊，自動測試項目高達四五十項，并具有完善的報警、數據記錄、管理權限的設置等等。

　　除了IT8700多通道電子負載以及IT8912E可以提供LED模擬功能，艾德克斯IT8500+、IT8800、IT8900系列電子負載，均有CR-LED模式，并提供了可編程操作和記錄數據的功能，常常用于測試電源(模塊)和電池，廣泛應用于航空、航天、汽車電子、UPS 電源、太陽能、LED照明等領域的測試。