当前位置：文档之家 › LED 驱动电源的检测技术进展

LED 驱动电源的检测技术进展

  • 格式：pdf
  • 大小：1.52 MB
  • 文档页数：6

LED驱动电源的检测技术进展

ProgressofTheTestingTechnologyforLEDDriver

PowerSupply

杭州远方仪器有限公司EMC&电子测量研究所

EVERFINEINSTRUMENTCO.,LTDInstituteofEMC&ElectronicMeasurement

摘要：LED驱动对LED的照明品质及可靠性具有重要影响，且随着驱动电源技术的发展，

驱动电源逐渐多样化，功能也更加丰富。与此同时，其性能的考核也应当与时俱进。本文结

合LED驱动电源的最新发展趋势及相关的国际国内标准，系统地介绍了LED驱动电源的电

性能、电磁兼容(EMC)等特性的测试要求。针对新一代调光驱动，本文还进一步介绍了调

光相关的最新国际标准检测动态，全面解读LED驱动产品各类性能的测量要点，并给予相

应的解决方案。

Abstract:LEDdriverisakeycomponentofLEDlightingproducts,whicheffectsalotonthe

qualityandthereliabilityoflightingproducts.Withthedevelopmentofelectronicmanufacturing

technology,LEDdriverismorediversifiedandintelligent.Allthedriversshouldbecharacterized

bytheprofessionalmeasurementtechnologiestocomprehensivelyevaluateitsrealperformance.

Basedonthelatestdevelopmentofthemeasurementtechnologiesandthenational/international

standards,thepaperintroducesthestandardmeasurementrequirementsrelatedtotheelectrical

propertiesandelectromagneticcompatibility(EMC)etc.,andtherelevantnewquantitiesof

dimmingperformanceoftheintelligentdrivers,suchasflickerindexetc..Thecharacterizationof

alltheseperformanceshasbeenprovidedwithappropriatemeasurementsolutions,andthekey

measurementtechnologieshavebeenalsoanalyzedandhighlighted.

0.引言

LED驱动电源是LED照明产品的核心部件之一，其性能对照明产品的整体品质具有极

其重要的影响：驱动电源的效率不高，则能效转换比低，不仅影响照明产品的照明质量，而

且会带来较大的散热问题；驱动失效是影响LED照明产品寿命的重要因素，美国埃尔伍德

市从5400盏户外LED路灯失效数据统计分析，LED路灯59%的失效与驱动电源及其控制

器件的失效有关。LED驱动失效与诸多因素有关，电磁干扰是一个重要方面，尤其随着驱动技术的发展，驱动电源的电子集成化程度越来越高，不仅包括驱动电路，还包括LED电

子控制或调光电路等。因此，其电磁兼容特性(包括电磁干扰及抗干扰)的测试和评价至关重

要，是考量驱动失效不可忽视的一个重要因素。

近年来，调光技术逐步应用于LED照明领域，尤其是在商业照明领域应用极为广泛。

而调光相关的兼容性(DimmerCompatibility)、频闪(Flicker)性能引起国际多个标准组织的关

注，例如美国能源之星、国际能源署的4E计划等，均提出调光兼容性及频闪测试要求。因

此，LED驱动电源的测试和评价应从其本身的功能特点出发，并通过有效的检测手段，对

其进行全面的考量。1.LED驱动电源相关标准

LED驱动电源的标准包括LED驱动的电性能、EMC电磁兼容等特性的要求及测试。

2013年4月，能源之星发布《ENERGYSTAR®ProgramRequirementsProductSpecificationfor

Lamps》草案终稿(简称：LampsFD)中，将振铃波的测试列入瞬态保护特性的要求，测试标

准为ANSI/IEEEC62.41.2。与此同时，对于可调光LED，还要求测量闪烁指标的最大值，

国际能源署(IEA)此前也提出，街道照明灯具在全额功率下，闪烁指数(FlickerIndex)不得大

于0.3%。从各标准的规定及国际标准的发展趋势来看，LED驱动不仅需要进行基础的电性

能、EMC等特性的测量，还需要根据其应用考察瞬态保护特性及闪烁指数等特征参数。2.LED驱动电源的系统测试方案

2.1电性能检测

电性能为LED驱动的基础特性，该性能的好坏直接关系到LED的光线质量及能效转化，需考量的参数较多，包括稳流(压)范围、功率因数、启动时间、输出过压(流)保护值、输入冲击电流及输出电流(压)纹波等。如此之多的电性能指标，一般需要采用多种检测设备联合测量，操作十分繁琐。图1(左)为典型的LED电源性能分析仪(LT-101)，图1(右)为LT-101LED驱动电源的测量原理图，LT-101可多通道同时测试LED驱动电源的输入输出特性，一台仪器就可满足所有测量内容，能完全满足标准要求，并且，LT-101还具有输出波纹测量和谐波分析功能。

图1典型LED电源性能分析仪(左)和测试原理图(右)(杭州远方仪器有限公司，LT-101)2.2电磁兼容性检测

LED驱动电源的EMC(ElectromagneticCompatibility)包括电磁干扰性(EMI)和电磁敏感

度性(EMS)两大类。EMI(ElectromagneticInterference)要求LED驱动电源系统在正常运行过

程中对所在环境及其它事物(包括设备、系统、人及动植物)产生的电磁干扰不能超过一定的

限值。EMS(ElectromagneticSusceptibility)即电磁敏感性(抗扰度)，该特性要求LED驱动电

源系统本身在电磁骚扰情况下运行性能要稳定，如具有抗雷击、静电、振铃波等干扰的能力。

对于不同的EMC特性，标准的测试要求不同，须选择各自专业的测试方案进行测试。以下

仅举几个对LED驱动电源较为重要、也是最容易引起失效的EMS性能测试加以说明。

2.2.2浪涌冲击检测

自然界的雷击、电源系统切换、设备接地网或接地系统间的短路等都可能会对该环境下

LED驱动形成浪涌冲击，严重会导致设备失灵和损伤。所以，标准GB/T17626.5/IEC61000-4-5

对电器设备的抗浪涌冲击性能评估作出了明确规定。LED驱动电源的雷击浪涌测试系统如

图3所示，主要设备为远方EMS61000-5G全自动多功能雷击浪涌发生器，它在220V市电

上叠加一个浪涌尖峰，最高值可达10kV，尖峰的上升时间和持续时间为1.2μs/50μs。

图3雷击浪涌测试系统2.2.3静电放电检测

LED驱动电源电路中存在很多半导体器件，在制造、装配、运输、存储、使用过程中都可能遭遇静电放电，导致LED驱动电源的失常和失效。LED驱动电源电子器件的静电放电测试可按照美国国家标准ANSI/ESDSTM5.1、ANSI/ESDSTM5.2，美国军方标准MIL-STD-883以及国际电子电工协会标准JESD22-A114D、JESD22-A115-A等进行。图4为杭州远方专为LED静电测试设计的ESD-1000LED静电分析测试系统，可根据标准要求实现机器模式(MM)及人体模式(HBM)静电放电试验，放电电压最高可达30kV。另外，对于整体LED驱动电源系统的静电放电抗扰度，测试须按照GB/T17626.2/IEC61000-4-2进行。接触放电是首先的测试方案，而无法进行接触放电的部位可使用空气放电。间接放电应根据GB/T17626.2第7章节内容规范布置进行测试。

图4LED静电分析测试系统

2.2.4振铃波检测

振铃波检测主要为了考察驱动抵御电网中电子及电气设备的电源线和控制线开关的切

换等造成的干扰的能力，振铃波波形如图5(左)所示。该特性已被能源之星纳入产品认证的

考量要求，并指出测试按ANSI/IEEEC62.41.2标准执行。此外，标准IEC61000-4-12及

GB/T17626.12也对此有所规定。图5(右)为典型振铃波发生器（杭州远方仪器有限公司，

EMS6100-12C），其振荡频率为100Hz，试验电压峰值可达6kV，且1分钟最多可重复60个瞬态，可很好满足各相关标准的测试要求。

图5振铃波波形(左)及振铃波发生器(右)3.LED驱动电源相关的调光兼容性及频闪特性检测调光技术已经逐步应用至各类LED照明产品中，开启了智能化照明的进程，但由此带

来的调光兼容性以及频闪特性也备受关注。LED可以通过驱动电源内部集成的调光电路或

者通过外部的调光控制器实现调光，但两者常因驱动电路的不兼容导致LED直流电源输出

纹波，出现LED光源频闪。理论上来说，频闪特性可通过输出纹波特性(可由LT-101测定)

来评量，但其更多体现的是LED光输出特性，因此，透过LED的光输出变化特性的测量将

更加客观。

频闪会引发视觉疲劳、眼花、偏头痛等，且在道路照明领域，频闪还会使驾驶者产生错

觉，引发交通事故，所以也越来越受到相关国际标准组织的关注。美国能源之星和国际能源

署(4E计划)均对该性能有要求。前者在其LampsFD中规定了照明灯具须要测出闪烁指标

的最大值。后者在其SSL街道照明灯具的性能规范中更规定，在全额功率下，灯具的闪烁

指数不大于0.3%。图6(左)为典型的LED频闪测试系统，其中核心的检测设备为杭州远方

仪器有限公司的FSH-2000高速闪光分析仪(见图6右)，该设备的采样宽度在1-12s可调，

且其采样频率高达20kHz，可完全满足能源之星的最新测试标准的要求。

图6典型LED频闪测试系统(左)及测试设备(右)(杭州远方仪器有限公司，FSH-2000)LED灯频闪特性的评价参数包括闪烁百分比(PercentFlicker)和闪烁指数。图7(左)引自

北美照明协会(IESNA)LightingHandbook，A和B为一个周期内光通量波动曲线的最大值和

最小值，以平均光输出为界限，将测试波形分为Area1和Area2，闪烁百分比和闪烁指数可

按图中公式给出。图7(右)为FSH-2000分析仪对某LED灯的闪烁测量波形图，其自带软件

根据该波形自行计算，获得该LED灯的闪烁百分比(37.555%)和闪烁指数(0.1004)。

合集下载

LED驱动测试方法

LED驱动测试方法

LED驱动（恒流源）测试方法

测试项目：LED的恒流源驱动（以AC-DC为例）。

测试仪器：费思交流电源（或者线性源），功率计，费思FT6300或者FT66100电子负载。示

波器等

测试前的准备：负载处于远端采样状态（menu--config--voltage sence），负载接测试端子并SENCE端子（四线制补偿线损）。快速调用功能打开（默认打开）。

电子负载使用的基本特性，恒流源用恒压功能，恒压源用恒流功能进行测试。

费思科技对于负载应用于LED驱动测试做了很多改进，对于FT6300和FT66100的恒压

功能进行了修正，使其更接近于LED的工作特性曲线，为了适应各种不同方案的恒流源设计

了恒压3种状态可调，以便于LED驱动测试。FT66100的LED功能，是通过设置LED灯具的

工作电压、工作电流和导通电压，来确定负载的导通曲线，从而模拟某一个具体的灯具来对LED驱动进行检测。

如果使用FT6300和FT66100的恒压功能来测试LED驱动。请在FT6300的menu-config-cv response，选择适当的速度，在FT66100的恒压界面，直接更改恒压速度。

如果使用FT66100的LED功能，因为LED模式是单点模拟，在测试驱动工作区间时不太

方便。请使用FT66100的开始调用功能，shift+6菜单里把快速调用功能打开，设定好不同的

灯具参数，保存到数字键，测试的时候直接调用数字键即可。

研发测试或者抽检：

配合费思的软件，测试更方便：安装费思负载的功能性上位机软件，以RS232的方式进

行连接。如果是电脑直接的RS232口，直接连接即可。如果是USB转换口，请安装相应驱

动以后，在我的电脑右键-设备管理器里查询端口名称，然后在软件里设置即可。

测试项目： 1、 负载开路，也就是负载恒压满量程；AC电源，匀速从0V增加到260V。如果电源 有特

殊标称，请按标称。观察负载的软件曲线。比如

LED的驱动电路研究共3篇

LED的驱动电路研究共3篇

LED的驱动电路研究共3篇

LED的驱动电路研究1

LED的驱动电路研究

随着科技的发展，LED技术已成为现代照明领域的主流。然而，LED的使用需要专门的电路来驱动，因此LED的驱动电路研究变得相当重要。本文将介绍LED的驱动电路、驱动方式以及选择驱动电路时需要考虑的因素。

LED驱动电路

LED驱动电路是一种将电源输出调整到LED所需要的电流、电压水平的电路。LED的特点是其正向电压与光输出之间呈现线性关系，而电流与光输出之间呈现指数关系。因此，LED驱动电路要求提供恰当的电压和电流，以为LED提供所需的功率。

LED的驱动方式

LED驱动方式可分为两种：直流电源和交流电源。直流电源是目前LED驱动电路的主要形式。在直流电源驱动下，LED发光稳定、高效，而且有更长的使用寿命。交流电源驱动方式在无线电干扰方面表现良好，但需要使用恒流驱动电路，因为其正向偏压会随着交流的周期变化而变化，在工作中产生光照度波动。

选择LED驱动电路时需要考虑的因素

1. 电压调整范围。LED的正向工作电压与所给定驱动电路的电源电压有关，因此在选择LED驱动电路时需要考虑所需电压范围。

2. 驱动电流范围。LED的光输出强度与驱动电流成正比，因此在选择驱动电路时需要考虑所需驱动电流范围，以确保LED显得明亮而持久。

3. 降压与升压。在实际应用中，驱动电路可能需要升压、降压或变压，以确保所给定电源的正常工作。因此，需要根据具体应用场合选择合适的降压或升压电路。

4. 稳定性。LED驱动电路需要具有稳定性，以防止电流突变，导致LED亮度变化或灯具损坏。因此，在选择LED驱动电路时，应该考虑电路的稳定性。

5. 效率。LED驱动电路的效率越高，LED就越节能，且具有更长的使用寿命。

总结

本文主要介绍了LED的驱动电路研究。LED驱动电路是将电源输出调整到LED所需电流、电压水平的电路。LED驱动方式可分为两种：直流电源和交流电源。在选择LED驱动电路时，需要考虑电压调整范围、驱动电流范围、降压/升压、稳定性和效率等多个方面，来满足LED的实际使用需求

LED标准及检测技术的最新进展

LED标准及检测技术的最新进展

LED标准及检测技术的最新进展

Recent Progress in LED Standards and Measuring Equipments

浙江大学光电工程系，杭州浙大三色仪器有限公司 牟同升

本文结合作者在国际、国内标准化工作中的经验，主要介绍了国际电工委员会IEC在LED

照明、显示以及光辐射安全方面的国际标准进展；国际照明委员会CIE在LED相关技术标

准及报告方面的工作。同时，也介绍了国内LED标准工作组、照明标委会、显示标准工作

组的标准进展。最后，对国内LED检测技术及设备的最新进展情况作了分析。

关键词：国际标准，LED标准，光辐射安全，LED检测

Keywords：international standard, LED standard, optical radiation safety,

LED measurement

半导体照明技术能否引发一场新的照明革命，完全取决于LED本身所具有的性能、成

本及应用前景。近几年，大功率LED的发光效率的提高和成本的下降速度惊人，在显示、

照明及特殊领域的应用前景广阔。另一面，LED面临传统技术的竞争，要大范围地取代传

统光源并非人们预想的那么乐观；尤其在普通照明领域，还有许多技术需要克服。出光效率、

散热、寿命和可靠性、光健康等问题还需解决，性价比还需大幅提高。因此，我国的LED

产业当前面临巨大的机遇和挑战。

美国能源部提出至2012年的五年LED发展计划，值得我们借鉴和思考。当前我们更

多地强调用LED去“取代”传统照明产品，用传统的照明标准来衡量LED产品的性能；事实

上不可能充分发挥LED所具有的特点。LED是一种小功率、子光源型的固态发光器件，具

有良好的定向出光特性，易于数字化集成控制。因此如何突破基于传统光源形成的现有照明

标准，发展LED产品是眼前面临的问题。也就是我们如何“以人为本”，基于人的视觉的、

健康的、环保的需求，发挥LED的特点，是“次世代”半导体照明产业发展的重大问题。

LED驱动电源的设计与研究

LED驱动电源的设计与研究

LED驱动电源的设计与研究

随着人们对环境保护和能源效率的要求越来越高，LED（Light-emitting diode）照明技术已经成为未来主流的光源。LED驱动电源作为LED照明的重要组成部分，也越来越受到人们的关注。本文将介绍LED驱动电源的基本原理、设计要求以及研究现状。

一、LED驱动电源的基本原理

LED是一种发光二极管，在正向电压作用下发光。因此，为了让LED正常工作，需要提供一个恒定的电流，这就是LED驱动电源的作用。LED驱动电源可以通过控制LED的电流或电压来保证其电特性不会受到变化的影响，从而实现LED照明的高效、可靠和长寿命。

LED驱动电源的基本组成部分主要包括整流电路、滤波电路、电流控制电路、保护电路等。其中，整流电路将交流电转换为直流电，滤波电路则用于减小LED的闪烁和噪声。电流控制电路则决定了LED的电流大小和方向，保护电路则用于保护LED或者驱动电路免受过压、过流等异常情况。

二、LED驱动电源的设计要求

为了保证LED光的稳定性和效率，合适的驱动电源设计是非常重要的。LED驱动电源的设计要求包括以下几个方面： 1. 高效稳定的输出

LED驱动电源的输出需要具有高效稳定的特性。这意味着在任何工作负载下，输出电流和电压都保持不变。此外，输出电源需要具备稳定性和高效性能，从而避免出现低效、能耗高等问题。

2. 高精度控制

LED驱动电源的控制质量和准确度影响LED灯的光质和亮度。因此，LED驱动电源需要具有高精度控制，如输出电流和电压的精度达到1%或更高，以确保高质量的光输出。

3. 可扩展性和可靠性

LED驱动电源的设计需要考虑市场需求和未来技术改进的可能性。因此，驱动电源应具有可扩展性和可靠性，以应对不断变化的需求和技术创新带来的挑战。

三、LED驱动电源的研究现状

目前，LED驱动电源的研究主要有以下几个方向：

1. 恒流驱动电源研究

恒流驱动电源是一种控制电流的技术，以确保LED的工作电流不会随环境、负载之间的变化而发生变化。这种技术不仅可以提高LED的稳态效率和亮度整齐度，还可以缩小发光器件的尺寸和成本。 2. 调光技术研究