詳解LED積分球測(cè)試中配置電源對(duì)測(cè)試的影響

當(dāng)前市場(chǎng)上的節(jié)能燈種類繁多，而技術(shù)比較先進(jìn)且更環(huán)保的當(dāng)屬LED節(jié)能燈。有數(shù)據(jù)顯示，LED節(jié)能燈比白熾燈省電80%，比熒光節(jié)能燈省電50%。隨著大功率LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，LED燈越來(lái)越趨向于未來(lái)主要照明系統(tǒng)，所應(yīng)用的范圍也涵蓋到手機(jī)背光源、筆記本背光源、LCD電視、路燈、庭院燈等領(lǐng)域。也因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)合對(duì)于LED照明質(zhì)量要求更為嚴(yán)格，LED光源出廠前需要進(jìn)行發(fā)光效率、顯色性及色溫一致性的測(cè)試，并提供以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的測(cè)試報(bào)表。

　　引言

　　如同大家所熟悉的手提電腦背光源，是將很多個(gè)LED燈珠組合而成，則色差問題也越來(lái)越明顯。如果使用的LED燈珠不是同一批次的，則很容易導(dǎo)致波長(zhǎng)不一、色差等問題，這一問題即使是使用同一批次的LED燈珠也在所難免。對(duì)于LED芯片的測(cè)試，一般采用積分球測(cè)試系統(tǒng)。

　　使用積分球測(cè)量光通量等參數(shù)，可使測(cè)量結(jié)果更為可靠。積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度等差異所造成的誤差。如此高精密且謹(jǐn)慎的測(cè)量，也推動(dòng)著LED積分球廠家越來(lái)越趨向于選擇更高性能的電源配置在該系統(tǒng)中，用來(lái)給待測(cè)LED供電。

　　LED積分球測(cè)試系統(tǒng)

　　LED積分球主要是測(cè)量LED燈的發(fā)光效率、顯色性及色差等表征LED發(fā)光源性能指標(biāo)的參數(shù)。在產(chǎn)線每天大批量的測(cè)試中，時(shí)刻面臨著兩個(gè)問題：一是如何提高測(cè)試效率 二是測(cè)量中如何更好地保護(hù)待測(cè)LED。

　　據(jù)了解，目前電源行業(yè)內(nèi)，從電源開啟給LED燈供電到軟件控制系統(tǒng)采集回穩(wěn)定的電壓電流數(shù)值，總時(shí)間大約為600ms，那在此基礎(chǔ)上是否有突破的可能性呢？答案是肯定的。那么能通過什么方法實(shí)現(xiàn)呢？其實(shí)系統(tǒng)中配置的用于給待測(cè)LED供電的電源就起著相當(dāng)重要的作用。

LED積分球測(cè)試系統(tǒng)原理圖

　　一.配置專業(yè)電源可抑制過沖與提高測(cè)試效率

　　一般的電源在開機(jī)瞬間，由于環(huán)路響應(yīng)時(shí)間的存在，電源輸出并非達(dá)到設(shè)定輸出電壓值即停止輸出。因此在這段時(shí)間內(nèi)，電壓會(huì)出現(xiàn)過沖。過高的過沖電壓會(huì)對(duì)LED壽命產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的甚至擊穿LED。　　對(duì)于小功率的LED燈，恒流工作電流通常在幾十到幾百毫安之間。當(dāng)以小電流工作時(shí)，電流和電壓爬升速度相應(yīng)下降，有時(shí)將LED點(diǎn)亮的時(shí)間，甚至比從正常的給LED燈供電到軟件控制系統(tǒng)采集回穩(wěn)定的電壓電流數(shù)值加起來(lái)所需的時(shí)間還要長(zhǎng)。

　　面對(duì)如上兩點(diǎn)問題，若為了加快爬升速度，提高測(cè)試效率，采取提高環(huán)路速度的改善措施，則通常帶來(lái)更嚴(yán)重的過沖。但若為了照顧過沖的問題，則整體測(cè)試效率又會(huì)下降。這樣的難題，能夠通過配置專業(yè)測(cè)試LED的電源來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如艾德克斯IT6874A電源就能將這一難題迎刃而解。以下兩幅圖分別是IT6874A直流電源給80V/20mA和80V/400mA的LED供電時(shí)，電壓上升階段的波形圖。

圖1：LED(80V/20mA) IT6874A爬升用時(shí)：約80ms

圖2：LED(80V/400mA) IT6874A爬升用時(shí)：約50ms

　　從上圖可見艾德克斯IT6874A直流電源，基本能夠在100ms時(shí)間內(nèi)，同時(shí)滿足高速且無(wú)過沖的測(cè)試要求，而一般的電源則需要約為600ms的時(shí)間，艾德克斯IT6874A直流電源將這一數(shù)字提高了近6倍，對(duì)于測(cè)試效率的提升具有很大意義。

　　一. 配置專業(yè)電源讓積分球測(cè)試系統(tǒng)采集數(shù)值更穩(wěn)定

　　在使用積分球測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)中供電電源的穩(wěn)定性也非常重要。穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在：

　　(1)電源供電的誤差范圍

　　進(jìn)行積分球測(cè)試時(shí)，若使用電源的精確度越高，則批量測(cè)試時(shí)量測(cè)數(shù)據(jù)越趨于真實(shí)值，待測(cè)LED之間的偏差也趨于精確。比如，進(jìn)行LED燈的測(cè)試，假設(shè)使的電源回讀值允許誤差范圍是20mV，當(dāng)同時(shí)測(cè)量2個(gè)LED燈(理論額定指標(biāo)均是350mA)時(shí)，#1-LED測(cè)量數(shù)值也許為330mA，#2-LED測(cè)量數(shù)值也許為370mA。假設(shè)這兩個(gè)LED燈真實(shí)值均為352mA，則可見330mA和370mA的數(shù)值遠(yuǎn)偏離真實(shí)值，且也導(dǎo)致兩個(gè)LED燈的性能指標(biāo)偏差較大。而若使用一臺(tái)精確度更高的電源，假設(shè)電壓回讀值允許誤差范圍是為10mV的電源來(lái)測(cè)試，則測(cè)試同樣兩個(gè)LED燈可能得到的數(shù)值是342mV與362mV之間，數(shù)值上較為接近，能比較真實(shí)反映單個(gè)LED燈的性能指標(biāo)和多個(gè)LED之間的一致性的偏差范圍。

　　而艾德克斯IT6874A系列電源的電壓精確度高達(dá)萬(wàn)分之五，電流精確度高達(dá)千分之一，如此高的精度能夠給測(cè)試帶來(lái)更為精準(zhǔn)的測(cè)試結(jié)果?！　?2)采集數(shù)值的穩(wěn)定性

　　采集數(shù)值的穩(wěn)定性意味著什么呢？不妨來(lái)舉個(gè)例子。比如電源能夠在400mS時(shí)間內(nèi)點(diǎn)亮LED燈(待測(cè)LED燈的參數(shù)為80V/20mA)，此時(shí)積分球測(cè)試系統(tǒng)軟件部分采集到電壓的數(shù)值為80.099V。而當(dāng)關(guān)閉LED燈并且再次開啟時(shí)，有可能軟件讀取到的數(shù)值為82.152V。所以單純用示波器，我們只能看到波形上升到額定的電流和電壓值，但并不能保證軟件采集到的數(shù)值也達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定區(qū)間。這會(huì)在LED量產(chǎn)測(cè)試中，由于電源數(shù)值的不穩(wěn)定，導(dǎo)致影響LED燈性能指標(biāo)的測(cè)試。一般情況下，軟件工程開發(fā)人員會(huì)延時(shí)到500-600ms，才能保證連續(xù)讀取操作時(shí)數(shù)值穩(wěn)定。因此，積分球測(cè)試所需時(shí)間為600ms左右，而非示波器測(cè)量到的400ms。

　　而艾德克斯IT6874A直流電源，能夠保證從點(diǎn)亮LED燈到讀取到穩(wěn)定的電壓電流值的時(shí)間小于150ms。

IT6874A測(cè)量LED燈參數(shù)：60V/20mA 用時(shí)約150ms

　　由此可見，在LED積分球測(cè)試系統(tǒng)中配置專業(yè)用于LED測(cè)試的電源，具有重要的意義。艾德克斯IT6874A直流電源突破了一般電源在LED積分球測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)用的缺陷，能夠完美抑制啟動(dòng)瞬間過沖，且大大提高測(cè)試效率。