想要提高 LED 電源的測試效率,最快捷簡便的方法就是選擇恰當的電子負載。如果對電子負載的知識不夠熟悉,或者熟練度不夠無法掌握的話,甚至會造成測試結果的置信度下滑,從而影響到產品的質量,嚴重的還會引發事故。本篇文章主要講述電子負載 CV 的原理,并對 LED 電源測試的一些誤區進行介紹。
電子負載的 CV 模式帶載,是 LED 電源測試的基礎。CV,便是恒定電壓,但負載只是電流拉載的設備,自身不能提供恒定電壓,因此,所謂的 CV,僅僅是通過電壓負反饋電路,來伺服 LED 電源輸出電流的變化,使 LED 輸出電容上的電荷平衡,進而達到恒定電壓的目的。因此,決定 CV 精度的核心因素有 2 個:
電子負載在 LED 測量過程中存在的誤區解析
負載帶寬
LED 電源輸出電容的大小
當 LED 電源輸出電流的紋波頻率很高時,如果負載帶寬不足,便無法伺服電流變化,而引發震蕩,當震蕩發生時,負載輸入電壓急劇變化,LED 輸出電容便進行頻繁的大電流充放電,此時所檢測的電流紋波,將遠大于 LED 電源穩態工作時的實際電流紋波。
當負載帶寬不足時,如果 LED 電源的輸出電容足夠大,那么震蕩幅度也能控制在可接受的范圍內,但遺憾的是,LED 電源的價格競爭非常激烈,輸出電容容量普遍不足,因此,對 LED 電源進行測試,對負載帶寬要求非??量?。
負載的帶寬指標,廠家都不會直接標示,只能參考另外一個指標:滿量程電流上升時間,很顯然,滿量程電流上升時間越小,說明負載的帶寬越高。負載帶寬越高,對 LED 電源輸出電容的要求就越低,一般而言,10uS 滿量程電流上升時間的負載,能滿足大多數 LED 電源的測試需要,但從理論上說,任何負載在 CV 模式下,都有震蕩的可能,在此情況下,當 LED 輸出電容不變的情況下,負載帶寬越高,震蕩幅度也就越小,測試結果置信度就越高,因此,用戶在使用電子負載進行測試時,必須密切關注負載輸入電壓紋波 Vpp 的變化,一旦其超出范圍,整個測試結果便不再可信,此點非常重要,用戶必須謹記。
在 CV 模式下,恒定的是電壓,而電流紋波通常是非常大的,而負載為提高測試效率,數據刷新頻率往往較高,因此數據跳動很大,很多用戶以此來判定負載是否適合進行 LED 測試,其實這是一個非常嚴重的誤區,數據的穩定與否,其實是非常容易實現的,只需要加大數據濾波的時間測度就可以實現,很短低端電子負載,因為測量精度低,因此不得不進行大時間尺度的濾波,卻反而因禍得福,使數據看似更穩定,其實這是一個假象。要實現準確測量,根本的方法只能是提高采樣率,不提高采樣率,這樣的測量結果就置信度非常低,可能引發嚴重的質量事故。
綜合以上分析,LED 電源測試,對負載有嚴酷的要求,主要有以下要點:
滿量程電流上升時間,是保證準確帶載的根本,此值越低越好;
數據采樣率,是保證準確測量的根本,此值越高越好;
Vpp 實時顯示,是判斷測量數據是否可信的根本;
濾波速度調節功能,是能夠得到穩定電流數據的小手段;
最后,提請大家注意,市面上有一些負載,號稱是 LED 電源測試專用電子負載,其實是通用電子負載改頭換面而成,而且一般都是帶寬及采樣率不符合測試要求的電子負載改裝而成,其并沒有提高自身帶寬,因帶寬技術是負載的核心技術,與成本也有密切關系,很難提高,其往往通過 3 個途徑進行改進,使電流數據更穩定,但也更加不可信。
最簡單的辦法,加大濾波強度,強行使數據穩定。簡單使用此法,極易引發誤判,引發質量事故。
調整電壓反饋環,對電壓反饋信號進行強濾波,以減低電流震蕩幅度。此方法反其道而行,進一步減低負載帶寬,使不震蕩的情況與大幅震蕩的情況,都變成幅度小一些的震蕩。
在負載內部加大電容,此方法可以抑制震蕩的發生或幅度,但測量的電流紋波,將比實際紋波嚴重偏小,但對測試直流工作點很有幫助。但因負載額定工作電壓一般較高,所以高壓電容的價格與尺寸是很嚴重的問題,因此也很難增加到理想的狀況,而往往與第 2 個方法綜合使用。還有一個問題就是,這種狀況下,其往往使用相對廉價的高壓電解電容,會帶來很多寄生問題。
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