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LED积分球测试系统中电源对测试的影响

来源:ITECH供稿 作者:秩名2014年05月23日 09:55

[导读] 当前市场上的节能灯种类繁多,而技术比较先进且更环保的当属LED节能灯。有数据显示,LED节能灯比白炽灯省电80%,比荧光节能灯省电50%。随着大功率LED驱动技术的发展,LED灯越来越趋向于未来主要照明系统,所应用的范围也涵盖到手机背光源、笔记本背光源、LCD电视、路灯、庭院灯等领域。也因为应用场合对于LED照明质量要求更为严格,LED光源出厂前需要进行发光效率、显色性及色温一致性的测试,并提供以数据为基础的测试报表。

  引言

  如同大家所熟悉的手提电脑背光源,是将很多个LED灯珠组合而成,则色差问题也越来越明显。如果使用的LED灯珠不是同一批次的,则很容易导致波长不一、色差等问题,这一问题即使是使用同一批次的LED灯珠也在所难免。对于LED芯片的测试,一般采用积分球测试系统。

  使用积分球测量光通量等参数,可使测量结果更为可靠。积分球可降低并除去由光线的形状、发散角度等差异所造成的误差。如此高精密且谨慎的测量,也推动着LED积分球厂家越来越趋向于选择更高性能的电源配置在该系统中,用来给待测LED供电。

  LED积分球测试系统

  LED积分球主要是测量LED灯的发光效率、显色性及色差等表征LED发光源性能指标的参数。在产线每天大批量的测试中,时刻面临着两个问题:一是如何提高测试效率 二是测量中如何更好地保护待测LED。

  据了解,目前电源行业内,从电源开启给LED灯供电到软件控制系统采集回稳定的电压电流数值,总时间大约为600ms,那在此基础上是否有突破的可能性呢?答案是肯定的。那么能通过什么方法实现呢?其实系统中配置的用于给待测LED供电的电源就起着相当重要的作用。

LED积分球测试系统原理图

  LED积分球测试系统原理图

  一. 配置专业电源可抑制过冲与提高测试效率

  一般的电源在开机瞬间,由于环路响应时间的存在,电源输出并非达到设定输出电压值即停止输出。因此在这段时间内,电压会出现过冲。过高的过冲电压会对LED寿命产生影响,严重的甚至击穿LED。

  对于小功率的LED灯,恒流工作电流通常在几十到几百毫安之间。当以小电流工作时,电流和电压爬升速度相应下降,有时将LED点亮的时间,甚至比从正常的给LED灯供电到软件控制系统采集回稳定的电压电流数值加起来所需的时间还要长。

  面对如上两点问题,若为了加快爬升速度,提高测试效率,采取提高环路速度的改善措施,则通常带来更严重的过冲。但若为了照顾过冲的问题,则整体测试效率又会下降。这样的难题,能够通过配置专业测试LED的电源来实现,如艾德克斯IT6874A电源。以下两幅图分别是IT6874A直流电源给80V/20mA和80V/400mA的LED供电时,电压上升阶段的波形图。

LED(80V/20mA) IT6874A爬升用时:约80ms

  图1:LED(80V/20mA) IT6874A爬升用时:约80ms
LED(80V/400mA) IT6874A爬升用时:约50ms

  图2:LED(80V/400mA) IT6874A爬升用时:约50ms

  从上图可见艾德克斯IT6874A直流电源,基本能够在100ms时间内,同时满足高速且无过冲的测试要求,而一般的电源则需要约为600ms的时间。IT6874A直流电源将这一数字提高了近6倍,对于测试效率的提升具有很大意义。

  二. 配置专业电源让积分球测试系统采集数值更稳定

  在使用积分球测试时,系统中供电电源的稳定性也非常重要。稳定性主要体现在:

  (1)电源供电的误差范围

  进行积分球测试时,若使用电源的精确度越高,则批量测试时量测数据越趋于真实值,待测LED之间的偏差也趋于精确。比如,进行LED灯的测试,假设使的电源回读值允许误差范围是20mV,当同时测量2个LED灯(理论额定指标均是350mA)时,#1-LED测量数值也许为330mA,#2-LED测量数值也许为370mA。假设这两个LED灯真实值均为352mA,则可见330mA和370mA的数值远偏离真实值,且也导致两个LED灯的性能指标偏差较大。而若使用一台精确度更高的电源,假设电压回读值允许误差范围是为10mV的电源来测试,则测试同样两个LED灯可能得到的数值是342mV与362mV之间,数值上较为接近,能比较真实反映单个LED灯的性能指标和多个LED之间的一致性的偏差范围。

  艾德克斯IT6874A系列电源的电压精确度高达万分之五,电流精确度高达千分之一,如此高的精度能够给测试带来更为精准的测试结果。

  (2)采集数值的稳定性

  采集数值的稳定性意味着什么呢?不妨来举个例子。比如电源能够在400mS时间内点亮LED灯(待测LED灯的参数为80V/20mA),此时积分球测试系统软件部分采集到电压的数值为80.099V。而当关闭LED灯并且再次开启时,有可能软件读取到的数值为82.152V。所以单纯用示波器,我们只能看到波形上升到额定的电流和电压值,但并不能保证软件采集到的数值也达到一个稳定区间。这会在LED量产测试中,由于电源数值的不稳定,导致影响LED灯性能指标的测试。一般情况下,软件工程开发人员会延时到500-600ms,才能保证连续读取操作时数值稳定。因此,积分球测试所需时间为600ms左右,而非示波器测量到的400ms。艾德克斯IT6874A直流电源,能够保证从点亮LED灯到读取到稳定的电压电流值的时间小于150ms。

IT6874A测量LED灯参数:60V/20mA 用时约150ms

  IT6874A测量LED灯参数:60V/20mA 用时约150ms

  由此可见,在LED积分球测试系统中配置专业用于LED测试的电源,具有重要的意义。艾德克斯IT6874A直流电源突破了一般电源在LED积分球测试系统中应用的缺陷,能够完美抑制启动瞬间过冲,且大大提高测试效率。

——本文选自电子发烧友网5月《绿色照明技术特刊》透视新设计栏目,转载请注明出处!

 
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