LED驅動電源測試指標體系及其測試方法



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1、LED驅動電源測試指標體系及其測試方法驅動電源測試指標體系及其測試方法以綠色以綠色5mmLED舉例說明:舉例說明:1電壓電壓3.5V時,時,LED電流為標電流為標準值準值20mA,正常工作,正常工作2當電壓當電壓3.8V時,時,LED電流為電流為50mA,已超過,已超過LED的正常的正常使用標準,其壽命及光衰會使用標準,其壽命及光衰會大幅度惡化大幅度惡化3當電壓當電壓4.2V時,時,LED電流為電流為110mA,LED將很快損壞。將很快損壞。4電壓增加電壓增加10,電流增加,電流增加100以上以上(1)LED驅動特性驅動特性Vf-I非線性關系,非線性關系,VfVonIRd光通量與驅動電流成正比
2、光通量與驅動電流成正比微小的電流波動也會對微小的電流波動也會對LED的壽命與光衰產生極大影響的壽命與光衰產生極大影響LED最好恒流驅動最好恒流驅動1. LED驅動電源驅動電源(2)LED驅動電源的重要性驅動電源的重要性驅動電源是大功率驅動電源是大功率LED燈具工作的必需部件燈具工作的必需部件LED需要恒流驅動,如果驅動精度不高、性能不穩定需要恒流驅動,如果驅動精度不高、性能不穩定LED燈光衰、失效、損壞燈光衰、失效、損壞LED 器件本身壽命高達器件本身壽命高達10萬小時,但驅動電源壽命遠低萬小時,但驅動電源壽命遠低于于10萬小時,影響整個燈具的壽命萬小時,影響整個燈具的壽命光效是光效是LED最
3、主要指標,驅動環節效率不高影響整體光效,最主要指標,驅動環節效率不高影響整體光效,目前驅動環節的效率一般在目前驅動環節的效率一般在7090LED驅動目前主流采用高頻開關方式,引發電磁兼容驅動目前主流采用高頻開關方式,引發電磁兼容EMC問題問題1. LED驅動電源驅動電源(3)LED驅動電源主要要求驅動電源主要要求恒流(或至少恒壓)恒流(或至少恒壓)高效率高效率高可靠性高可靠性良好電磁兼容良好電磁兼容EMC電氣安全性好電氣安全性好1. LED驅動電源驅動電源2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準(1)國外相關標準)國外相關標準國外已有國外已有LED相關標準相關標準18個個標準號標準
4、號標準名稱標準名稱類型類型1 1 Version 1.1,2008.12.19ENERGY STAR Program Requirements for Solid-State Lighting Luminaires Eligibility Criteria 能源之星能源之星SSL燈具程序要求合格標準燈具程序要求合格標準 美國能源部美國能源部DOE能源之星能源之星2 2 Version 1.0, 2009.12.03ENERGY STAR Program Requirements for Integral LED Lamps Eligibility Criteria 能源之星整體式能源之星整體式
5、LED燈程序要求合格標準燈程序要求合格標準 美國能源部美國能源部DOE能源之星能源之星3 3 2008.9.302008.9.30ENERGY STAR Manufacturers Guide for Qualifying Solid-State Lighting Luminaires能源之星能源之星SSL燈具認證的制造商導則燈具認證的制造商導則美國能源部美國能源部DOE能源之星能源之星4 4 ANSI C78.377-ANSI C78.377-20082008Specification for the chromaticity of solide state Specification fo
6、r the chromaticity of solide state lighting products lighting products 固態照明產品的色度測試標準固態照明產品的色度測試標準美國國家標準美國國家標準學會學會ANSIANSI5 5 ANSI C82.SSL1ANSI C82.SSL1SSL Power Supply SSL Power Supply 固態照明電源固態照明電源ANSIANSI6 6 ANSI/IES RP-ANSI/IES RP-16-0516-05Nomenclature and Definitions for Illuminating Nomenclatur
7、e and Definitions for Illuminating Engineering, Includes AddendumEngineering, Includes Addendum照明工程的命名和定義,其中附錄照明工程的命名和定義,其中附錄a a:是照明術語和定義:是照明術語和定義。提供了有關固態照明行業標準定義的術語。提供了有關固態照明行業標準定義的術語ANSIANSI標準號標準號標準名稱標準名稱類型類型7 7CIE127-CIE127-20072007Measurement of LEDs Measurement of LEDs LEDLED的測量的測量 國際照明委國際照明委員會
8、員會CIECIE8 8CIE 177-CIE 177-20072007Colour Rendering of White LED Light Sources Colour Rendering of White LED Light Sources 白光白光LEDLED光源的顯色性光源的顯色性CIECIE9 9IEC60747-IEC60747-12-312-3Semiconductor devicesSemiconductor devicespart12-3:optoelectronic part12-3:optoelectronic devicesBlank detail specificat
9、ion for light-emitting devicesBlank detail specification for light-emitting diodes Display applicationdiodes Display application半導體器件半導體器件 第第 12-3 12-3 部分:光電子器件部分:光電子器件 顯示用發光二極管空顯示用發光二極管空白詳細規范白詳細規范國際電工委國際電工委員會員會IECIEC1010IEC61347-IEC61347-2-132-13Lamp control gear Part 2-13:Particular requirements L
10、amp control gear Part 2-13:Particular requirements for DC or AC supplied electronic control gear for LED for DC or AC supplied electronic control gear for LED modules modules 燈的控制裝置燈的控制裝置 第第2-13部分:部分:LED模塊用直流或交流電模塊用直流或交流電子控制裝置的特殊要求子控制裝置的特殊要求IECIEC11IEC62031LED modules for general lighting Safety spe
11、cifications通用照明用通用照明用LED模塊安全規范模塊安全規范IEC12IEC62384-2006DC or AC supplied electronic control gear for LED modules- Performance requirements LED 模塊之交直流電源電子控制裝置性能要求模塊之交直流電源電子控制裝置性能要求IEC2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準標準號標準號標準名稱標準名稱類型類型13IEC60838-2-2-2006Miscellaneous lampholders.Particular requirements. Conne
12、ctors for LED-modules各式燈座各式燈座 第第2-2部分部分 特殊要求特殊要求 LED模塊用連接器模塊用連接器IEC14IESNA TM-21-08Lumen depreciation lifetime estimation method of LED Light sourcesLED光源的流明衰減壽命估計方法光源的流明衰減壽命估計方法 北美照明北美照明工程學會工程學會IES15IES LM79-08Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products 固態照明產品電氣和光度測量固態照
13、明產品電氣和光度測量IES16IES LM80-08Approved method: measuring Lumen maintenance of LED Light Source 批準的方法:測量批準的方法:測量LED光源光通量維持光源光通量維持IES17UL8750Outline of Investigation for Light-Emitting Diode Light Sources for Use in Lighting ProductsLED 光源用于照明產品的檢測大綱光源用于照明產品的檢測大綱美國安全美國安全檢測實驗檢測實驗室公司室公司UL18JISC8152-2007Meas
14、uring methods of white light emitting diode for general lighting一般照明用白光發光二極管的測量方法一般照明用白光發光二極管的測量方法日本國標日本國標JIS2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準1)ENERGY STAR Program Requirements for Solid-State Lighting Luminaires Eligibility CriteriaVersion 1.1美國能源部(美國能源部(DOE)能源之星)能源之星, 2008.12.19
15、最終稿最終稿適用范圍:用于通用照明或兼有通用照明和裝飾照明、住適用范圍:用于通用照明或兼有通用照明和裝飾照明、住宅或商業場合、聯結到電網宅或商業場合、聯結到電網 的的SSL產品產品不適用范圍:用于指示或純裝飾的;在現有裝置上改造的不適用范圍:用于指示或純裝飾的;在現有裝置上改造的涉及驅動電源的指標:涉及驅動電源的指標:待機功耗:待機功耗:0;集成有使用狀態、人員移動監測,光;集成有使用狀態、人員移動監測,光控,可獨立尋址裝置的燈具不超過控,可獨立尋址裝置的燈具不超過0.5W保修期:保修期:3年年自動光控:功率大于自動光控:功率大于13W的戶外住宅燈具需有基于光的戶外住宅燈具需有基于光傳感器的白
16、天自動關燈功能,手動或測試操作傳感器的白天自動關燈功能,手動或測試操作24H內內控制可自動恢復控制可自動恢復2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準功率因數:住宅用功率因數:住宅用0.7,商業用,商業用0.9最低工作溫度:戶外用燈具的電源須最低工作溫度:戶外用燈具的電源須20或以下或以下電源盒或制造商指定溫度測量點的最大測量溫度:不電源盒或制造商指定溫度測量點的最大測量溫度:不超過制造商推薦最大值超過制造商推薦最大值輸出工作頻率:輸出工作頻率: 120Hz(含穩態和調光)(含穩態和調光)EMC:住宅用符合:住宅用符合FCC(美聯邦通信委美聯邦通信委) 47 CFR Part 15/
17、18 Consumer Emission Limits 商業用符合商業用符合FCC 47 CFR Part 15/18 Non-consumer Emission Limits噪聲:噪聲:A聲級聲級瞬變保護:電源符合瞬變保護:電源符合IEEE C.62.41-1991 A級;線路瞬級;線路瞬變應由變應由2.5KV 100KHz環波環波 7次沖擊(含共模和差模)次沖擊(含共模和差模) 2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準2)ENERGY STAR Program Requirements for Integral LED Lamps Eligibility Criteria Ve
18、rsion 1.0美國能源部(美國能源部(DOE)能源之星,)能源之星, 2009.12.03最終稿,最終稿, 2010年年8月月31日生效日生效適用范圍:非標或用于替換標準白熾燈、裝飾燈、反射燈適用范圍:非標或用于替換標準白熾燈、裝飾燈、反射燈等的整體式等的整體式LED燈(燈(LED燈集成驅動器通過燈集成驅動器通過ANSI標標準燈座準燈座/插座接到供電支路的插座接到供電支路的ANSI標準底座)??紤]了節標準底座)??紤]了節能性和與原燈的相似性。能性和與原燈的相似性。涉及驅動電源的指標:涉及驅動電源的指標:功率因數:功率因數:5W以下和低壓燈無最低要求;以下和低壓燈無最低要求;5W以上以上 0
19、.7最低工作溫度:最低工作溫度:20或以下(整燈)或以下(整燈)工作頻率:工作頻率: 150Hz(含穩態和調光)(含穩態和調光)EMC:整燈符合:整燈符合FCC47 CFR Part 15 (consumer use) 噪聲:整燈在噪聲:整燈在A聲級之內聲級之內瞬變保護:驅動電源符合瞬變保護:驅動電源符合IEEE C.62.41-1991 A級;線級;線路瞬變應由路瞬變應由2.5KV 100Hz環波環波 7次沖擊(含共模和差模)次沖擊(含共模和差模)工作電壓:交流工作電壓:交流120、240、277V;或交直流;或交直流12、24V效率:只有整燈光效限制效率:只有整燈光效限制壽命:只有整燈壽命
20、壽命:只有整燈壽命L70(裝飾燈(裝飾燈15000H,所有其他燈,所有其他燈25000H)保修期:保修期:3年年2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準3)UL 8750-2009:Standard for Safety for Light Emitting Diode (LED) Equipment for Use in Lighting Products美國美國ANSI/UL(Underwriters Laboratories Inc), 覆蓋工覆蓋工作在作在400-700nm可見光譜的光源或其他照明設備的可見光譜的光源或其他照明設備的LED設設備及其部件,包括備及其部件,包括
21、LED驅動器,控制器,驅動器,控制器,LED陣列,陣列,LED模塊,殼體。模塊,殼體。2009.11.18涉及驅動電源的性能測試:涉及驅動電源的性能測試:測試環境:房間,溫度,供電條件測試環境:房間,溫度,供電條件輸入電流、功率:額定負載和額定輸入電壓下不超過輸入電流、功率:額定負載和額定輸入電壓下不超過110額定值額定值工作溫度:部件,電氣絕緣體,表面工作溫度:部件,電氣絕緣體,表面絕緣電壓耐久測試絕緣電壓耐久測試 2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準異常測試:部件故障,輸出加載異常測試:部件故障,輸出加載50W功率點測試功率點測試漏電流測試漏電流測試環境測試:防濕,防水。環
22、境測試:防濕,防水。4)IEC62384-2006:DC or AC supplied electronic control gear for LED modules- Performance requirements 等效國標:等效國標:GB/T 24825-20095)IEC61347-2-13:2006:Lamp control gearPart2-13: Particular requirements for DC or AC supplied electronic control gear for LED modules 等效國標:等效國標:GB 19510.14-2009 2. L
23、ED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準(2)國內相關標準)國內相關標準國內已有國內已有LED相關標準相關標準39個個2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準標準號標準號標準名稱標準名稱類型類型1GB/T 24823-2009普通照明用普通照明用LED模塊模塊 性能要求性能要求國標國標2GB/T 24824-2009普通照明用普通照明用LED模塊測試方法模塊測試方法國標國標3GB/T 24825-2009LED模塊用直流或交流電子控制裝置性能要求模塊用直流或交流電子控制裝置性能要求國標國標4GB/T 24826-2009普通照明用普通照明用LED和和LED模塊術語和定義模塊術語
24、和定義國標國標5GB/T 24827-2009道路與街路照明燈具性能要求道路與街路照明燈具性能要求國標國標6GB/T 24819-2009普通照明用普通照明用LED模塊模塊 安全要求安全要求國標國標7GB 19510.14-2009燈的控制裝置燈的控制裝置 第第14部分:部分:LED模塊用直流或交流電子控模塊用直流或交流電子控制裝置的特殊要求制裝置的特殊要求國標國標8GB 19651.3-2008雜類燈座雜類燈座 第第2-2部分:部分:LED模塊用連接器的特殊要求模塊用連接器的特殊要求國標國標9GB/T 8904.3-2002半導體器件半導體器件 第第12-3部分部分:光電子器件光電子器件 顯
25、示用發光二極管空顯示用發光二極管空白詳細規范白詳細規范國標國標10SJ/T 11393-2009半導體光電子器件半導體光電子器件-功率發光二極管空白詳細規范功率發光二極管空白詳細規范工信部行業工信部行業標準標準11SJ/T 11394-2009半導體發光二極管測試方法半導體發光二極管測試方法工信部行業工信部行業標準標準12SJ/T 11395-2009半導體照明術語半導體照明術語工信部行業工信部行業標準標準13SJ/T 11396-2009氮化鎵基發光二極管用藍寶石襯底片氮化鎵基發光二極管用藍寶石襯底片工信部行業工信部行業標準標準14SJ/T 11397-2009半導體發光二極管用半導體發光二
26、極管用熒光粉熒光粉工信部行業工信部行業標準標準15SJ/T 11398-2009功率半導體發光二極管芯片技術規范功率半導體發光二極管芯片技術規范工信部行業工信部行業標準標準16SJ/T 11399-2009半導體發光二極管芯片測試方法半導體發光二極管芯片測試方法工信部行業工信部行業標準標準17SJ/T 11400-2009半導體光電子器件小功率發光二極管空白詳細規范半導體光電子器件小功率發光二極管空白詳細規范工信部行業工信部行業標準標準18SJ/T 11401-2009半導體發光二極管產品系列型譜半導體發光二極管產品系列型譜工信部行業工信部行業標準標準2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測
27、試相關標準19SJ/T 11281-2007 發光二極管(發光二極管(LED)顯示屏測試方法)顯示屏測試方法信產部行標信產部行標20SJ/T 11141-2003 LED顯示屏通用規范顯示屏通用規范 信產部行標信產部行標21SJ/T 2355-2005 半導體發光器件測試方法半導體發光器件測試方法信產部行標信產部行標22SJ/T 10263-91電子元器件詳細規范電子元器件詳細規范 半導體集成電路半導體集成電路CD7666GP型雙型雙五點五點LED電平顯示驅動器電平顯示驅動器 信產部行標信產部行標23SJ/T 10258-91電子元器件詳細規范電子元器件詳細規范 半導體集成電路半導體集成電路C
28、D1405CP型五型五點點LED電平顯示驅動器電平顯示驅動器 信產部行標信產部行標24SJ/T 10077-91電子元器件詳細規范電子元器件詳細規范 半導體集成電路半導體集成電路CJ75491型型MOS-LED顯示驅動器顯示驅動器 信產部行標信產部行標25SJ/T 10947-1996 電子元器件詳細規范電子元器件詳細規范 FG341052 、 FG343053 型半導型半導體綠色發光二極管體綠色發光二極管信產部行標信產部行標26SJ/T 10948-1996 電子元器件詳細規范電子元器件詳細規范 FG313052 、 FG314053 、 FG313054 、 FG314055 型半導體紅色
29、發光二極管型半導體紅色發光二極管信產部行標信產部行標27SJ 52146/1-96GS1113型型LED紅色數碼管詳細規范紅色數碼管詳細規范信產部行標信產部行標28SJ 50033/147-2000半導體光電子器件半導體光電子器件GF1121型型LED指示燈詳細規范指示燈詳細規范 信產部行標信產部行標29LB/T 001-2008整體式整體式LED路燈的測量方法路燈的測量方法半導體照明產半導體照明產業聯盟行標業聯盟行標30LB/T 002-2009半導體照明試點示范工程半導體照明試點示范工程LED道路照明產品技術規范道路照明產品技術規范 半導體照明產半導體照明產業聯盟行標業聯盟行標2. LED
30、驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準31JT/T 606.3-2004高速公路監控設施通信規程高速公路監控設施通信規程 第第3部分:部分:LED可變可變信息標志信息標志交通部行標交通部行標32JTT 597-2004LED車道控制標志車道控制標志交通部行標交通部行標33TB/T 3085.1-2003鐵道客車車廂用燈第鐵道客車車廂用燈第1部分:臥鋪車廂用部分:臥鋪車廂用LED地地燈燈 鐵道部行標鐵道部行標34TB/T 3085.2-2003鐵道客車車廂用燈第鐵道客車車廂用燈第2部分:臥鋪車廂用部分:臥鋪車廂用LED床床頭閱讀燈頭閱讀燈 鐵道部行標鐵道部行標35GA/T 484- 2004L
31、ED道路交通誘導可變標志道路交通誘導可變標志公安部行標公安部行標36DB35/T 810-2008普通照明用普通照明用LED燈具燈具(固定式、可移式、嵌入式固定式、可移式、嵌入式)福建地方標福建地方標準準37DB44/T 609-2009 LED路燈路燈廣東地方標廣東地方標準準38DB31/T468.1 -2009采用采用LED技術的照明工程施工與驗收規范技術的照明工程施工與驗收規范第第1部分:施工規范部分:施工規范上海地方標上海地方標準準39DB31/T468.2 -2009采用采用LED技術的照明工程施工與驗收規范技術的照明工程施工與驗收規范第第2部分:驗收規范部分:驗收規范上海地方標上海
32、地方標準準2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準1)GB/T 24825-2009: LED模塊用直流或交流電子控制裝置模塊用直流或交流電子控制裝置 性能要求性能要求國標,針對使用國標,針對使用250V以下直流電源和以下直流電源和50/60Hz 1000V以下以下交流電源、工作頻率不同于電源頻率的電子控制裝置,交流電源、工作頻率不同于電源頻率的電子控制裝置,2009.12.15發布,發布, 2010.05.01生效生效涉及驅動電源的指標:涉及驅動電源的指標:輸出電壓電流:啟動值,工作值輸出電壓電流:啟動值,工作值線路總功率:線路總功率:110聲稱值聲稱值線路功率因數:與標志值差異
33、線路功率因數:與標志值差異0.05電源電流:與標志電源電流:與標志/宣稱值差異宣稱值差異10聲頻阻抗聲頻阻抗2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準異常條件下的工作試驗:開路,短路異常條件下的工作試驗:開路,短路耐久性:溫度循環沖擊試驗,電源電壓開關試驗,工耐久性:溫度循環沖擊試驗,電源電壓開關試驗,工作耐久性試驗作耐久性試驗能效等級:非隔離式,隔離式能效等級:非隔離式,隔離式2)GB 19510.14-2009:燈的控制裝置:燈的控制裝置 第第14部分:部分:LED模塊模塊用直流或交流電子控制裝置的特殊要求用直流或交流電子控制裝置的特殊要求國標,對象類似國標,對象類似1),),2
34、009.10.15發布,發布,2010.12.01生效生效涉及驅動電源的指標:涉及驅動電源的指標: 防止意外接觸帶電部件的措施:絕緣防止意外接觸帶電部件的措施:絕緣/接地接地/接線端子接線端子介電強度介電強度爬電距離和電氣間隙爬電距離和電氣間隙異常狀態合格性:恒壓型異常狀態合格性:恒壓型/恒流型,開路恒流型,開路/過載過載/短路短路2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準3)LB/T001-2009 整體式整體式LED 路燈測量方法路燈測量方法行業標準,國家半導體照明工程研發及產業聯盟,針對交行業標準,國家半導體照明工程研發及產業聯盟,針對交流流50Hz/220V電源供電的并在內置
35、控制器(自鎮流)或外電源供電的并在內置控制器(自鎮流)或外置控制器驅動下穩定工作的用于道路和街路照明的整體式置控制器驅動下穩定工作的用于道路和街路照明的整體式LED路燈路燈涉及驅動電源的指標:涉及驅動電源的指標:基本電學性能:電壓基本電學性能:電壓/電流電流/功率功率/功率因數功率因數/頻率頻率(列出列出)EMC:無線電騷擾(:無線電騷擾(GB17743),電磁兼容抗擾度),電磁兼容抗擾度(GB/T18595),輸入諧波電流),輸入諧波電流2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準4)LB/T 002-2009:半導體照明試點示范工程:半導體照明試點示范工程LED道路照明道路照明產品
36、技術規范產品技術規范行業標準,國家半導體照明工程研發及產業聯盟,針對行業標準,國家半導體照明工程研發及產業聯盟,針對220V50Hz交流供電的交流供電的LED道路照明產品,道路照明產品,2009.10.01發布,發布,2009.11.01實施實施涉及驅動電源的指標:涉及驅動電源的指標:功率因數:整燈功率因數:整燈0.9防護要求:防護要求:IP65EMC:無線電騷擾(:無線電騷擾(GB17743),電磁兼容抗擾度),電磁兼容抗擾度(GB/T18595),輸入諧波電流(),輸入諧波電流(GB17625.1)2. LED驅動電源測試相關標準驅動電源測試相關標準3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源
37、測試指標體系(1)輸入特性指標)輸入特性指標輸入電流:額定負載和額定輸入電壓下不超過輸入電流:額定負載和額定輸入電壓下不超過110額定額定值值輸入功率:額定負載和額定輸入電壓下不超過輸入功率:額定負載和額定輸入電壓下不超過110額定額定值值輸入電壓精確度輸入電壓精確度輸入頻率精確度輸入頻率精確度輸入電流諧波輸入電流諧波輸入電壓諧波輸入電壓諧波功率因數功率因數待機功耗待機功耗(2)輸出特性指標)輸出特性指標輸出電壓:啟動值,工作值輸出電壓:啟動值,工作值恒壓型恒壓特性:穩壓系數,電網調整率,電壓調整率,恒壓型恒壓特性:穩壓系數,電網調整率,電壓調整率,負載調整率,精度,電壓溫度系數負載調整率,精
38、度,電壓溫度系數輸出電流:啟動值,工作值輸出電流:啟動值,工作值恒流型恒流特性:穩流系數,電網調整率,電壓調整率,恒流型恒流特性:穩流系數,電網調整率,電壓調整率,負載調整率,精度,電流溫度系數負載調整率,精度,電流溫度系數工作頻率工作頻率: PWM至少至少100Hz以上以上, 人眼才不會感到閃爍人眼才不會感到閃爍;一一般般 200Hz1KHz效率效率輸出紋波:電壓(恒壓型)輸出紋波:電壓(恒壓型)/電流(恒流型)電流(恒流型)3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源測試指標體系VI紋波電流紋波電流輸出紋波電壓輸出紋波電壓/電流的原因:高頻開關方式特點,頻率電流的原因:高頻開關方式特點,頻率1
39、00100KHz紋波危害:功率損失;接地電容發熱(紋波危害:功率損失;接地電容發熱(一般均采用電解電容, 發熱會造成容值改變, 甚至漏電解液, 造成短路, 燒PCB的狀況發生)(3)暫態特性指標)暫態特性指標開機過沖幅值:電壓(恒壓型)開機過沖幅值:電壓(恒壓型)/電流(恒流型)電流(恒流型)開機時間開機時間關機時間關機時間負載突變響應:負載突變響應: 電壓電壓(恒壓型恒壓型)過沖幅值過沖幅值 電流電流(恒壓型恒壓型)過沖幅值過沖幅值 響應時間響應時間3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源測試指標體系(4)保護特性指標)保護特性指標開路:有開路:有/無,保護方式無,保護方式短路:有短路:有/
40、無,保護方式無,保護方式過載:有過載:有/無,保護點,保護方式無,保護點,保護方式過溫:有過溫:有/無,保護點,保護方式無,保護點,保護方式3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源測試指標體系(5)EMC特性指標特性指標1)EMI(GB17743GB 17625.1)傳導發射騷擾(電壓):電源端子,負載端子,控制端子傳導發射騷擾(電壓):電源端子,負載端子,控制端子輻射電磁騷擾(場強)輻射電磁騷擾(場強)諧波電流發射諧波電流發射2)EMS( GB/T 18595 GB/T 17626)射頻電磁場輻射抗擾度射頻電磁場輻射抗擾度工頻磁場抗擾度工頻磁場抗擾度電快速瞬變脈沖群抗擾度電快速瞬變脈沖群抗擾
41、度射頻場感應的傳導騷擾抗擾度射頻場感應的傳導騷擾抗擾度電壓暫降、短時中斷、電壓變化抗擾度電壓暫降、短時中斷、電壓變化抗擾度靜電放電抗擾度靜電放電抗擾度浪涌抗擾度浪涌抗擾度3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源測試指標體系(6)環境適應性指標)環境適應性指標工作溫度:上下限工作溫度:上下限工作濕度:上下限工作濕度:上下限存放溫度:上下限存放溫度:上下限存放濕度:上下限存放濕度:上下限防護等級:防濕,防水,防塵,防腐蝕氣體防護等級:防濕,防水,防塵,防腐蝕氣體抗振:上限振幅、頻率抗振:上限振幅、頻率3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源測試指標體系(7)電氣安全特性指標)電氣安全特性指標絕緣耐
42、壓絕緣耐壓絕緣電阻絕緣電阻接地電阻接地電阻漏電流漏電流介電強度介電強度爬電距離爬電距離電氣間隙電氣間隙3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源測試指標體系(8)可靠性及其他指標)可靠性及其他指標壽命壽命耐久性:溫度循環沖擊次數,電源電壓開關次數,工作耐耐久性:溫度循環沖擊次數,電源電壓開關次數,工作耐久性久性H噪聲等級噪聲等級保修期保修期3. LED驅動電源測試指標體系驅動電源測試指標體系4. LED驅動電源測試方法驅動電源測試方法(1)輸出電壓特性測試方法)輸出電壓特性測試方法絕對穩壓系數:絕對穩壓系數:K1=U0/Ui 25及額定負載,及額定負載,U0為輸出直流變化量,為輸出直流變化量,U
43、i為輸入為輸入電網變化量電網變化量電網調整率:電網調整率: K2=U0/U0n 25及額定負載,及額定負載,U0為輸入電網電壓由額定為輸入電網電壓由額定10%時時輸出輸出U0的變化量,的變化量,U0n 為標稱輸出電壓為標稱輸出電壓電壓調整率:電壓調整率: K3=U0/U0n 25及額定負載,及額定負載,U0為輸入電壓上下限時輸出電壓與為輸入電壓上下限時輸出電壓與標稱輸出電壓標稱輸出電壓U0n的最大偏差的最大偏差負載調整率:負載調整率: K4=U0/U0n 25及標稱輸入電壓,及標稱輸入電壓,U0為額定負載下輸出電壓為額定負載下輸出電壓U0n與空載或最小負載下輸出電壓的偏差與空載或最小負載下輸出
44、電壓的偏差輸出電壓精度輸出電壓精度 K5=U0/U0n 標稱輸入電壓和額定負載下,標稱輸入電壓和額定負載下,U0為輸出電壓測量值與為輸出電壓測量值與標稱值標稱值U0n之間的差值之間的差值電壓溫度系數電壓溫度系數 K6=U0/(U0nT) 把電源放在溫度控制箱內,在標稱輸入電壓和額定負載把電源放在溫度控制箱內,在標稱輸入電壓和額定負載下,下, U0n 為為25環境溫度下的輸出電壓,環境溫度下的輸出電壓, U0h為控制箱為控制箱溫度升到最高工作溫度并穩定溫度升到最高工作溫度并穩定1530分鐘后的輸出電壓,分鐘后的輸出電壓, U0l為控制箱溫度降到最低工作溫度并穩定為控制箱溫度降到最低工作溫度并穩定
45、1530分鐘后的分鐘后的輸出電壓,輸出電壓,U0為為U0h、 U0l與與U0n的偏差,的偏差, T為最高為最高工作溫度、最低工作溫度與工作溫度、最低工作溫度與25的偏差。的偏差。 K6為最高溫度下、最低溫度下分別計算出的溫度系數的為最高溫度下、最低溫度下分別計算出的溫度系數的大值。大值。4. LED驅動電源測試方法驅動電源測試方法(2)輸出電流特性測試方法)輸出電流特性測試方法絕對恒流系數:絕對恒流系數: K1=I0/Ui 25及額定負載,及額定負載,I0為輸出直流電流變化量,為輸出直流電流變化量,Ui為輸為輸入電網變化量入電網變化量電網調整率:電網調整率: K2=I0/I0n 25及額定負載
46、,及額定負載,I0為輸入電網電壓由額定為輸入電網電壓由額定10%時時輸出電流輸出電流I0的變化量,的變化量,I0n 為標稱輸出電流為標稱輸出電流電壓調整率:電壓調整率: K3=I0/I0n 25及額定負載,及額定負載,I0為輸入電壓上下限時輸出電流與標為輸入電壓上下限時輸出電流與標稱輸出電流稱輸出電流I0n的最大偏差的最大偏差負載調整率:負載調整率: K4=I0/I0n 25及標稱輸入電壓,及標稱輸入電壓,I0為額定負載下輸出電流為額定負載下輸出電流I0n與空載或最小負載下輸出電流的偏差與空載或最小負載下輸出電流的偏差4. LED驅動電源測試方法驅動電源測試方法輸出恒流精度輸出恒流精度 K5=
47、I0/I0n 標稱輸入電壓和額定負載下,標稱輸入電壓和額定負載下,I0為輸出電流測量值與標為輸出電流測量值與標稱值稱值I0n之間的差值之間的差值電流溫度系數電流溫度系數 K6=I0/(I0nT) 把電源放在溫度控制箱內,在標稱輸入電壓和額定負載把電源放在溫度控制箱內,在標稱輸入電壓和額定負載下,下,I0n 為為25環境溫度下的輸出電流,環境溫度下的輸出電流,I0h為控制箱溫為控制箱溫度升到最高工作溫度并穩定度升到最高工作溫度并穩定1530分鐘后的輸出電流,分鐘后的輸出電流,I0l為控制箱溫度降到最低工作溫度并穩定為控制箱溫度降到最低工作溫度并穩定1530分鐘后的輸分鐘后的輸出電流,出電流,I0
48、為為I0h、I0l與與I0n的偏差,的偏差, T為最高工作溫為最高工作溫度、最低工作溫度與度、最低工作溫度與25的偏差。的偏差。 K6為最高溫度下、最低溫度下分別計算出的溫度系數的為最高溫度下、最低溫度下分別計算出的溫度系數的大值。大值。4. LED驅動電源測試方法驅動電源測試方法4. LED驅動電源測試方法驅動電源測試方法(3)效率測試方法)效率測試方法效率效率 輸出功率輸出功率W0/輸入功率輸入功率Wi25、標稱輸入電壓和額定負載下、標稱輸入電壓和額定負載下輸入功率輸入功率Wi:直流輸入時直流輸入時 輸入直流電壓輸入直流電壓輸入直流電流輸入直流電流交流輸入時交流輸入時 視在功率?有功功率?
49、視在功率?有功功率?輔助電路(檢測反饋、控制、比較放大、電源芯片等)輔助電路(檢測反饋、控制、比較放大、電源芯片等)由單一輸入電源供電時由單一輸入電源供電時 主電路輸入功率?主電路輸主電路輸入功率?主電路輸入功率輔助電路輸入功率?入功率輔助電路輸入功率?輔助電路由輔助電源供電時輔助電路由輔助電源供電時 主電源輸入功率?主電主電源輸入功率?主電源輸入功率輔助電源輸入功率?源輸入功率輔助電源輸入功率?輸出功率輸出功率W0 輸出直流電壓輸出直流電壓U輸出直流電流輸出直流電流I :輔助電路由直流輸出供電時輔助電路由直流輸出供電時 LED負載功率?負載功率? LED負載功率輔助電路功率?負載功率輔助電路
50、功率?有多種負載(顯示、指示、音頻、通信等)時有多種負載(顯示、指示、音頻、通信等)時 LED負載功率?負載功率? LED負載功率其他負載功率?負載功率其他負載功率?有儲能設備(蓄電池等)時有儲能設備(蓄電池等)時 :串行工作模式串行工作模式 LED負載功率?負載功率? 并行工作模式并行工作模式 LED負載功率?負載功率?LED負載功率負載功率蓄電池輸入功率蓄電池輸入功率 ? 4. LED驅動電源測試方法驅動電源測試方法4. LED驅動電源測試方法驅動電源測試方法(4)空載功率測試方法)空載功率測試方法平均功率法:在某設定時間段內的平均功率平均功率法:在某設定時間段內的平均功率, 可設時間要可
51、設時間要大于大于 5min能量累積法:在某設定時間段內計算所累積的能量能量累積法:在某設定時間段內計算所累積的能量, 再除再除以時間以得到功率??稍O時間要大于以時間以得到功率??稍O時間要大于 5min,累積能量須,累積能量須大于大于 200倍的分辨率。倍的分辨率。實際一般功率表都用硬件乘法器來量測功率,并非真正的實際一般功率表都用硬件乘法器來量測功率,并非真正的平均功率,所以建議用能量累積法來量測。平均功率,所以建議用能量累積法來量測。平均法窗口法累積法測量功率5. 工程測試應用與分析工程測試應用與分析(1 1)工程測試應用)工程測試應用1 1)延安路高架)延安路高架LEDLED護欄管電源護欄
52、管電源LEDLED電源輸入特性電源輸入特性LEDLED電源輸出特性電源輸出特性LEDLED電源過載電源過載/ /短路短路/ /過溫保護過溫保護 LEDLED電源恒流特性測試電源恒流特性測試高低溫環境測試高低溫環境測試抗振特性測試抗振特性測試5. 工程測試應用與分析工程測試應用與分析2 2)內環漕溪路立交)內環漕溪路立交LEDLED燈具電源測試燈具電源測試LEDLED電源輸入特性電源輸入特性LEDLED電源輸出特性電源輸出特性LEDLED電源過載、短路、過溫保護功能電源過載、短路、過溫保護功能 LEDLED電源恒流特性測試電源恒流特性測試LEDLED電源及燈具抗振性能測試電源及燈具抗振性能測試5
53、. 工程測試應用與分析工程測試應用與分析5. 工程測試應用與分析工程測試應用與分析3 3)某燈具抗振性能測試)某燈具抗振性能測試整體燈具抗振性能測試整體燈具抗振性能測試整體燈具包裝運整體燈具包裝運輸抗振模擬測試輸抗振模擬測試(2 2)測試總結)測試總結目前目前LEDLED燈具電源性能的水平分析(依據已測試的燈具電源性能的水平分析(依據已測試的1616種種LEDLED燈燈具電源部分性能測試結果)具電源部分性能測試結果)22VAC-DC,22VAC-DC,恒壓型恒壓型6 6個個3838,恒流型,恒流型1010個個6262電源輸入特性:電源輸入特性:功率因數功率因數0.510.510.990.99待
54、機功耗待機功耗0W140W14個、個、2.4W12.4W1個、個、0 08W8W跳變跳變1 1個個電源輸出特性:電源輸出特性:恒壓型:穩壓系數恒壓型:穩壓系數0.0070.0070.90.9,電壓調整率,電壓調整率0.020.022%2%,精度,精度0 00.5%0.5%,溫度系數,溫度系數0 00.1%0.1%,效率,效率76768585,輸出紋波輸出紋波3 3200mV200mV恒流型:穩流系數恒流型:穩流系數0.10.1,電壓調整率,電壓調整率0.10.11.5%1.5%,精,精度度0.10.19.4%9.4%,溫度系數,溫度系數0 00.08%0.08%,效率,效率74748585,輸
55、,輸出紋波出紋波1616862mV862mV5. 工程測試應用與分析工程測試應用與分析5. 工程測試應用與分析工程測試應用與分析電源過載電源過載/ /短路短路/ /過溫保護特性過溫保護特性過載保護:過載保護:1313無,無,1313有;保護點:功率過載有;保護點:功率過載5 5190190;主要方式:降電壓;主要方式:降電壓/ /電流,跳變,輸出為電流,跳變,輸出為0 0短路保護:短路保護:100100有;主要方式:降電壓有;主要方式:降電壓/ /電流,輸出電流,輸出跳變,輸出為跳變,輸出為0 0過溫保護:過溫保護:6363無,無,3737有;保護點:有;保護點:5050105105;主主要方
56、式:降電壓要方式:降電壓/ /電流,輸出為電流,輸出為0 0燈具燈具抗振特性:抗振特性:5Hz5Hz、25mm25mm振幅峰峰值、持續振幅峰峰值、持續40min、最大加速度、最大加速度12m/S2、總振動循環、總振動循環12000次;次;2.7HzHz、25mm25mm振幅峰峰值、持續振幅峰峰值、持續4H、最大加速度、最大加速度3.6m/S2、總振動循環、總振動循環38800次次;燈具均能正常點亮燈具均能正常點亮可能的結溫測量方法:測量正向電壓計算結溫可能的結溫測量方法:測量正向電壓計算結溫限制:高質量限制:高質量InGaN LED;正向電流在中間段;正向電流在中間段100uA-10mA1W白
57、光白光LED在在6個環個環境溫度下的境溫度下的I-V特性特性1W白光白光LED在不同驅動在不同驅動電流下的電流下的V-結溫結溫T特性特性5. 工程測試應用與分析工程測試應用與分析LED的全稱Light Emitting Diode,即發光二極管,是一種半導體固體發光器件,它是利用固體半導體芯片作為發光材料,當兩端加上正向電壓,半導體中的載流子發生復合引起光子發射而產生光。LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。 1907年Henry Joseph Round第一次觀察到場致發光現象。1936年George Destiau第一場使用場致發光這個術語。60年代初,試驗中,LED需要
58、置放在液化氮中第一個商業LED僅僅只能發出不可見的紅外線,但是迅速應用于感光與光電領域。60年代末,在砷化鎵基體上使用磷化物發明了第一個可見的紅光LED70年代中,采用雙層磷化稼能夠發出黃色光。70年代末,LED出現綠色光。90年代中,LED最終出現藍色光。90年代末白光的LED開發成功 目前LED已經可以發出紫外光。除此以外,LED的光通量也在與日俱增,最新的實驗室數據是186lm/W美國LED行業的預測世界各國政府LED發展計劃高光效 高節能光源方向性好 光色多 安全性高 環保壽命長 光源快速響應 燈具結構合理 運行成本低 名稱名稱 耗電量耗電量(W W) 工作電壓工作電壓 (v v) 協
59、調控制協調控制 發熱量發熱量 可靠性可靠性 使用壽命使用壽命 (h h) 金屬鹵素燈金屬鹵素燈 100 100 220 220 不易不易 極高極高 低低 3000 3000 霓虹燈霓虹燈 500 500 較高較高 高高 高高 宜室內宜室內 3000 3000 鎂氖燈鎂氖燈 16W/m 16W/m 220 220 較好較好 較高較高 較好較好 6000 6000 日光燈日光燈 4-100 4-100 220 220 不易不易 較高較高 低低 5000-8000 5000-8000 冷陰極冷陰極 15W/m 15W/m 需逆變需逆變 較好較好 較低較低 較好較好 10000 10000 鎢絲燈鎢絲
60、燈 15-200 15-200 220 220 不宜不宜 高高 低低 3000 3000 節能燈節能燈 3-150 3-150 220 220 不宜調光不宜調光 低低 低低 5000 5000 LEDLED燈燈 極低極低 直流直流12-36V12-36V 多種形式多種形式 極低極低 極高極高 100000100000LED光源在性能方面遠遠優于其他光源!LED按照發光顏色分類紅光橙光綠光藍光白光紅光 橙光 綠光 藍光 統稱為色光,主要應用在指示或裝飾方面白光又可細分為暖白 中性白 冷白。白光是我們照明行業主要用到的光源。InGaN(藍)/YAG熒光粉 這是一種目前較為成熟的產品。這些產品采用芯
61、片倒裝結構,提高發光效率和散熱效果。熒光粉涂覆工藝的改進,可將色均勻性提高10倍。實驗證明,電流和溫度的增加使LED光譜有些藍移和紅移,但對熒光光譜影響并不大。壽命實驗結果也較好 。InGaN(藍)/紅熒光粉+綠熒光粉 色溫可達到3000K-6000K, Ra達到82-87, 。InGaN(紫外)/(紅+綠+藍)熒光粉 此類白光LED,其Ra大于等于90, 但發光效率還不夠理想雙芯片可由藍 LED+黃LED、藍LED+黃綠LED以及藍綠LED+黃LED制成,此種器件成本比較便宜,但由于是兩種顏色LED形成的白光,顯色性較差,只能在顯色性要求不高的場合使用。(藍色+綠色+紅色)LED 這種通過R
62、GB方法合成白光這種方法主要的問題是綠光的轉換效率底,所以總體的效率不高。同時三種顏色的LED的正向電壓和光輸出不同,兩外它們的溫度特性和光維持特性也不相同,因而對電路的要求也比較高。 1.1.光通量光通量 :發光體每秒鐘所發出的光量的總和。單位:流明(Lm),表示發光體發光的多少,發光愈多流明數愈大。 2.2.光光 強強I I:發光體在特定方向單位立體角內所發射的光通量。單位:坎德拉(cd)。 3.3.照照 度度E E:發光體照射在被照物體單位面積上的光通量。單位:勒克斯(Lux)=流明Lm/面積m2。 4.4.亮亮 度度L L:發光體在特定方向單位立體角單位面積內的光通量。單位:尼脫(mc
63、d)。5.5.光光 效效:電光源將電能轉化為光的能力,以發出的光通量除以耗電量來表示。單位:每瓦流明(Lm/w)。6.6.平均壽命平均壽命:指一批燈至50%的數量損壞時的小時數。單位:小時(h)。7.7.經濟壽命經濟壽命:在同時考慮燈泡的損壞以及光束輸出衰減的狀況下,其綜合光束輸出減至特定的小時數。室外的光源為70%,室內的光源為80%。8.8.色色 溫溫:光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時,黑體的溫度稱為該光源的色溫。光源色溫不同,光色也不同,色溫在3000k以下有溫暖的感覺,達到穩重的氣氛;色溫在3000k-5000k為中間色溫,有爽快的感覺;色溫在5000k以上有冷的感覺。
64、單位:K。9.9.顯色性顯色性:光源的顯色性是由顯色指數來表明,它表示物體在光下顏色比基準光(太陽能)照明時顏色的偏離能較全面反映光源的顏色特性。要正確表現物體本來的顏色需使用顯色指數高的光源。單位:Ra。 10.10.眩光眩光:視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,則可以造成視覺不舒適稱為眩光,眩光是影響照明質量的重要因素。LED的電學特性LED的光學特性LED的熱特性 LED是一個由半導體無機材料構成的單極性PN結二極管,它是半導體PN結二極管中的一種,其電壓-電流之間的關系稱為伏伏安特性安特性。LED電特性參數包括正向電流、正向電壓、反向電流和反向電正向電流、正向電壓、反向電流和反向電
65、壓壓,LED必須在合適的電流電壓驅動下才能正常工作。通過LED電特性的測試可以獲得LED的最大允許正向電壓、正向電流及反向電壓、電流,此外也可以測定LED的最佳工作電功率。 I-VI-V特性特性是LED芯片性能主要參數。 I-VI-V特性特性具有非線性、整流性質:單向導電性,即外加正偏壓 表現低接觸電阻,反之為高接觸電阻。 (1)正向死區(2)正向工作區(3)反向死區 。(4)反向擊穿區正向死區圖I-V 特性曲線反向死區擊穿區IR IV R0IF工作區V FVC-VC-V特性特性 LED的芯片pn結面積大小不一,使其結電容也不一C-VC-V特性特性 呈現二次函數關系是電容與電壓的關系最大允許功
66、耗最大允許功耗PF mPF m響應時間響應時間 是LED點亮與熄滅所延遲的時間。響應時間響應時間 主要取決于載流子壽命、器件的結電容及電路阻抗。LED點亮時間指接通電源使發光亮度達到正常的10%開始,一直到發光亮度達到正常值的90%所經歷的時間。LED 熄滅時間指正常發光減弱至原來的10%所經歷的時間。不同材料制得的LED響應時間響應時間各不相同發光強度 是表征發光器件發光強弱的重要性能。LED大量應用要求是圓柱、圓球封裝,由于凸透鏡的作用,故都具有很強指向性:位于法向方向光強最大,其與水平面交角為90。當偏離正法向不同角度,光強也隨之變化。發光強度隨著不同封裝形狀而強度依賴角方向。發光強度的角分布是描述LED發光在空間各個方向上光強分布。它主要取決于封裝的工藝,透鏡的材料,透鏡的曲率,芯片周圍的反光杯。圖2 指向性弱(21/2大)發光峰值波長及其光譜分布發光峰值波長及其光譜分布 LED的光譜特性參數主要包括峰值發射波長、光譜輻射帶寬和光譜功率分布等。單色LED的光譜為單一波峰,特性以峰值波長和帶寬表示,而白光LED的光譜由多種單色光譜合成。LED的光譜特性都可由光譜功率分布表示,而由
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