LED發(fā)光特性研究_ LED電源研發(fā)和生產(chǎn)測(cè)試

LED燈以其壽命長(zhǎng)，高效，色彩鮮艷，點(diǎn)亮速度快等特點(diǎn)，被廣泛使用于汽車電子、室內(nèi)外裝潢、廣告設(shè)計(jì)等行業(yè)。迅速擴(kuò)張的市場(chǎng)需求導(dǎo)致整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展，而生產(chǎn)LED燈的技術(shù)門檻一步步降低，大批中小企業(yè)如雨后春筍般出現(xiàn)，各種產(chǎn)品開始充斥于市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)初期的爆發(fā)式增長(zhǎng)以后，企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)從“量”向“質(zhì)”轉(zhuǎn)變，測(cè)量檢測(cè)這一重要環(huán)節(jié)開始被眾多生產(chǎn)廠商所重視。

那么，RIGOL在這一領(lǐng)域能為廣大用戶提供怎樣的便利？下面我們從LED產(chǎn)業(yè)鏈的研究、研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用等環(huán)節(jié)，為大家展示一系列測(cè)試測(cè)量方案。

在和LED相關(guān)的各大高校、科研院所和企業(yè)實(shí)驗(yàn)室等研究單位，往往需要研究LED的發(fā)光特性。在這項(xiàng)研究中一般需要使用兩類設(shè)備：

·         光學(xué)測(cè)量設(shè)備，如積分球，光譜儀等

·         電學(xué)測(cè)量設(shè)備

其中電學(xué)測(cè)量設(shè)備的主要功用為：為L(zhǎng)ED燈提供穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng)波形任意可調(diào)的驅(qū)動(dòng)電源，并對(duì)此驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，自RIGOL的DG3000信號(hào)源開始，一直到目前的DG5000，都被廣大用戶所青睞。目前，工程師們廣泛采用的配置方案是：

·         DG5072函數(shù)任意波形發(fā)生器，用以提供PWM調(diào)制波形。該款儀器可以提供1uHz～50MHz，占空比0%～100%任意可調(diào)的PWM驅(qū)動(dòng)波形；

·         PA1011功率放大器，用以放大PWM信號(hào)功率，提供最大10W的功率輸出能力；

·         DS2072A數(shù)字示波器，主要用來(lái)觀測(cè)驅(qū)動(dòng)等各種信號(hào)波形

電源作為一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，各種測(cè)試方案比較健全。但是LED燈的電源有一些新的要求，主要集中在成本方面。LED燈的成本本身較普通節(jié)能燈就高很多，而燈珠和散熱等方面是無(wú)法精簡(jiǎn)的，因此很多中小企業(yè)盡可能的簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電源模塊。因此，如何用最精簡(jiǎn)的方案來(lái)做適用且散熱性好的LED電源模塊就成為一個(gè)重要話題。

·         在電源研發(fā)設(shè)計(jì)這一部分，RIGOL為廣大工程師精心設(shè)計(jì)了“Ultra Power Analyzer”電源分析軟件，配合RIGOL的DS4000數(shù)字示波器和電壓、電流探頭，可以完成對(duì)電源整體性能的測(cè)試分析。

圖四 RIGOL電源測(cè)試系統(tǒng)及部分應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

·         在電源生產(chǎn)線測(cè)試中，用戶對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求往往在兩個(gè)方面尤為突出：速度和成本。對(duì)速度的要求主要是電源測(cè)試的復(fù)雜度和產(chǎn)能兩方面造成的，據(jù)了解正規(guī)的電源產(chǎn)線測(cè)試中，每個(gè)產(chǎn)品的待測(cè)項(xiàng)目達(dá)到50個(gè)以上，因此絕大多數(shù)電源生產(chǎn)廠商都會(huì)使用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)來(lái)做測(cè)試。在測(cè)試系統(tǒng)中的儀器選擇上，RIGOL的兩款產(chǎn)品以其超強(qiáng)性價(jià)比和絕佳穩(wěn)定性備受歡迎：

·         DM3058E數(shù)字萬(wàn)用表。該款產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)是：1、在同等精度下，測(cè)試速度更快，更穩(wěn)定；2、使用標(biāo)準(zhǔn)VISA接口，易于集成，且兼容主流品牌命令集；3、作為一款臺(tái)式五位半萬(wàn)用表，其市場(chǎng)價(jià)只有￥3980.

·         DS1000B/Z四通道數(shù)字示波器。該系列產(chǎn)品為市場(chǎng)上提供了唯一一款超高性價(jià)比的使用標(biāo)準(zhǔn)VISA接口的4通道示波器，特別是DS1000B示波器，其穩(wěn)定性多年來(lái)一直受到廣大電源測(cè)試系統(tǒng)集成商的厚愛。

圖五使用兩臺(tái)DS1KZ的8CH電源測(cè)試系統(tǒng)

在LED電源測(cè)試領(lǐng)域，還有一塊備受廣大用戶關(guān)注的就是EMC測(cè)試。國(guó)家關(guān)于EMC立法越來(lái)越嚴(yán)格和規(guī)范以及計(jì)量實(shí)驗(yàn)室的昂貴測(cè)試費(fèi)用，使得自09年RIGOL在國(guó)內(nèi)第一個(gè)提出使用DSA1000頻譜分析儀做EMI預(yù)測(cè)試的解決方案起，就備受用戶好評(píng)。

而DSA815頻譜分析儀的推出，更是大大降低了本來(lái)就不需要太高頻率的EMI傳導(dǎo)測(cè)試成本。在LED電源測(cè)試領(lǐng)域，由于其本身沒(méi)有太多高頻器件，因此往往工程師們更關(guān)注的就是傳導(dǎo)測(cè)試，RIGOL在這方面有大量成功案例和測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。

目前LED的應(yīng)用主要分為三塊：照明、顯示和裝飾，而在這幾個(gè)方面的應(yīng)用中，遙控和調(diào)光是兩塊極為重要的外圍應(yīng)用電路。這里先介紹下調(diào)光部分。LED的調(diào)光一般是通過(guò)控制PWM信號(hào)的變化率和變化方式等來(lái)分別控制多個(gè)LED燈珠的亮暗變化，從而形成動(dòng)態(tài)的畫面變化效果。目前大多數(shù)該類客戶并不對(duì)此進(jìn)行測(cè)試，但是隨著客戶要求的提高，以及對(duì)畫面進(jìn)行精細(xì)控制的時(shí)候，就需要對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。

在這種測(cè)試中主要的技術(shù)要求是：

·         多通道。由于一副廣告，一個(gè)畫面都是由眾多LED組成，因此測(cè)試的時(shí)候需要多路同時(shí)測(cè)試，以觀察各路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序和變化方式

·         長(zhǎng)時(shí)間記錄。在廣告設(shè)計(jì)中，一個(gè)畫面或者文字變化過(guò)程往往都長(zhǎng)達(dá)10S以上，因此想記錄整個(gè)變化過(guò)程就需要測(cè)試儀器具備長(zhǎng)時(shí)間記錄精確波形的能力，反映在儀器參數(shù)上就需要儀器具備深存儲(chǔ)功能。

基于以上要求，MSO4K系列示波器成為廣大工程師的首選，其具備16個(gè)每通道存儲(chǔ)深度28Mpts的數(shù)字通道，可以同時(shí)連續(xù)相對(duì)精確的測(cè)試16路頻率達(dá)到10KHz的PWM信號(hào)28S時(shí)間。