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关于LED负载的知识


使用电子负载是提高LED电源测试效率的必然选择,但如果不能选择恰当的电子负载,或不能正确使用电子负载,将造成测试结果置信度下降,引发质量事故。

电子负载的CV模式带载,是LED电源测试的基础。CV,便是恒定电压,但负载只是电流拉载的设备,自身不能提供恒定电压,因此,所谓的CV,仅仅是通过电压负反馈电路,来伺服LED电源输出电流的变化,使LED输出电容上的电荷平衡,进而达到恒定电压的目的。因此,决定CV精度的核心因素有2个:

       1: 负载带宽。

       2: LED电源输出电容的大小。

当LED电源输出电流的纹波频率很高时,如果负载带宽不足,便无法伺服电流变化,而引发震荡,当震荡发生时,负载输入电压急剧变化,LED输出电容便进行频繁的大电流充放电,此时所检测的电流纹波,将远大于LED电源稳态工作时的实际电流纹波。

当负载带宽不足时,如果LED电源的输出电容足够大,那么震荡幅度也能控制在可接受的范围内,但遗憾的是,LED电源的价格竞争非常激烈,输出电容容量普遍不足,因此,对LED电源进行测试,对负载带宽要求非常苛刻。

负载的带宽指标,厂家都不会直接标示,只能参考另外一个指标:满量程电流上升时间,很显然,满量程电流上升时间越小,说明负载的带宽越高。目前,以Chroma最新的63600系列,以及嘉拓JT63系列为代表的最新一代电子负载,满量程电流上升时间为10uS,而Chroma传统的6330系列,满量程电流上升时间为25uS,而市场上低端的机型,比如艾德克斯的IT85系列则为40uS。

       负载带宽越高,对LED电源输出电容的要求就越低,一般而言,10uS满量程电流上升时间的负载,能满足大多数LED电源的测试需要,但从理论上说,任何负载在CV模式下,都有震荡的可能,在此情况下,当LED输出电容不变的情况下,负载带宽越高,震荡幅度也就越小,测试结果置信度就越高,因此,用户在使用电子负载进行测试时,必须密切关注负载输入电压纹波Vpp的变化,一旦其超出范围,整个测试结果便不再可信,此点非常重要,用户必须谨记。因此,以Chroma最新的63600系列,以及嘉拓JT63系列为代表的最新一代电子负载,都具有Vpp实时显示功能,以帮助用户监控震荡情况,了解当前测量数据是否可信。

在CV模式下,恒定的是电压,而电流纹波通常是非常大的,而负载为提高测试效率,数据刷新频率往往较高,因此数据跳动很大,很多用户以此来判定负载是否适合进行LED测试,其实这是一个非常严重的误区,数据的稳定与否,其实是非常容易实现的,只需要加大数据滤波的时间测度就可以实现,很短低端电子负载,因为测量精度低,因此不得不进行大时间尺度的滤波,却反而因祸得福,使数据看似更稳定,其实这是一个假象。嘉拓JT63系列电子负载,为适应这种状况,特别设置了滤波速度调节功能,用户可将15Hz的刷新速度,调节为1Hz的数据刷新速度,电流显示数据便不再跳动,而实现稳定测量;但这也仅仅是稳定测量,要实现准确测量,根本的方法只能是提高采样率,不提高采样率,这样的测量结果就置信度非常低,可能引发严重的质量事故, 因此,以Chroma最新的63600系列,以及嘉拓JT63系列为代表的最新一代电子负载,都采样了500KHz的采样技术,以此来实现电流信号的准确测量。

综合以上分析,LED电源测试,对负载有严酷的要求,主要有以下要点:

   1:  满量程电流上升时间,是保证准确带载的根本,此值越低越好。

   2:  数据采样率,是保证准确测量的根本,此值越高越好

   3: Vpp实时显示,是判断测量数据是否可信的根本。

   4: 滤波速度调节功能,是能够得到稳定电流数据的小手段。

最后,提请大家注意,市面上有一些负载,号称是LED电源测试专用电子负载,其实是通用电子负载改头换面而成,而且一般都是带宽及采样率不符合测试要求的电子负载改装而成,其并没有提高自身带宽,因带宽技术是负载的核心技术,与成本也有密切关系,很难提高,其往往通过3个途径进行改进,使电流数据更稳定,但也更加不可信。

1)  最简单的办法,加大滤波强度,强行使数据稳定。简单使用此法,极易引发误判,引发质量事故。

2)  调整电压反馈环,对电压反馈信号进行强滤波,以减低电流震荡幅度。此方法反其道而行,进一步减低负载带宽,使不震荡的情况与大幅震荡的情况,都变成幅度小一些的震荡。

3)  在负载内部加大电容,此方法可以抑制震荡的发生或幅度,但测量的电流纹波,将比实际纹波严重偏小,但对测试直流工作点很有帮助。但因负载额定工作电压一般较高,所以高压电容的价格与尺寸是很严重的问题,因此也很难增加到理想的状况,而往往与第2个方法综合使用。还有一个问题就是,这种状况下,其往往使用相对廉价的高压电解电容,会带来很多寄生问题。

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