LED發(fā)光特性研究_ LED電源研發(fā)和生產(chǎn)測試

LED燈以其壽命長，高效，色彩鮮艷，點亮速度快等特點，被廣泛使用于汽車電子、室內(nèi)外裝潢、廣告設計等行業(yè)。迅速擴張的市場需求導致整個LED產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展，而生產(chǎn)LED燈的技術門檻一步步降低，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。經(jīng)過初期的爆發(fā)式增長以后，企業(yè)間競爭從“量”向“質(zhì)”轉(zhuǎn)變，測量檢測這一重要環(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)和應用等環(huán)節(jié)，為大家展示一系列測試測量方案。

在和LED相關的各大高校、科研院所和企業(yè)實驗室等研究單位，往往需要研究LED的發(fā)光特性。在這項研究中一般需要使用兩類設備：

·         光學測量設備，如積分球，光譜儀等

·         電學測量設備

其中電學測量設備的主要功用為：為LED燈提供穩(wěn)定，驅(qū)動波形任意可調(diào)的驅(qū)動電源，并對此驅(qū)動電源進行監(jiān)測。在這個應用領域，自RIGOL的DG3000信號源開始，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)動波形；

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

·         DS2072A數(shù)字示波器，主要用來觀測驅(qū)動等各種信號波形

電源作為一個傳統(tǒng)行業(yè)，各種測試方案比較健全。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法精簡的，因此很多中小企業(yè)盡可能的簡化驅(qū)動電源模塊。因此，如何用最精簡的方案來做適用且散熱性好的LED電源模塊就成為一個重要話題。

·         在電源研發(fā)設計這一部分，RIGOL為廣大工程師精心設計了“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，可以完成對電源整體性能的測試分析。

圖四 RIGOL電源測試系統(tǒng)及部分應用現(xiàn)場

·         在電源生產(chǎn)線測試中，用戶對測試設備的要求往往在兩個方面尤為突出：速度和成本。對速度的要求主要是電源測試的復雜度和產(chǎn)能兩方面造成的，據(jù)了解正規(guī)的電源產(chǎn)線測試中，每個產(chǎn)品的待測項目達到50個以上，因此絕大多數(shù)電源生產(chǎn)廠商都會使用自動測試系統(tǒng)來做測試。在測試系統(tǒng)中的儀器選擇上，RIGOL的兩款產(chǎn)品以其超強性價比和絕佳穩(wěn)定性備受歡迎：

·         DM3058E數(shù)字萬用表。該款產(chǎn)品的主要優(yōu)點是：1、在同等精度下，測試速度更快，更穩(wěn)定；2、使用標準VISA接口，易于集成，且兼容主流品牌命令集；3、作為一款臺式五位半萬用表，其市場價只有￥3980.

·         DS1000B/Z四通道數(shù)字示波器。該系列產(chǎn)品為市場上提供了唯一一款超高性價比的使用標準VISA接口的4通道示波器，特別是DS1000B示波器，其穩(wěn)定性多年來一直受到廣大電源測試系統(tǒng)集成商的厚愛。

圖五使用兩臺DS1KZ的8CH電源測試系統(tǒng)

在LED電源測試領域，還有一塊備受廣大用戶關注的就是EMC測試。國家關于EMC立法越來越嚴格和規(guī)范以及計量實驗室的昂貴測試費用，使得自09年RIGOL在國內(nèi)第一個提出使用DSA1000頻譜分析儀做EMI預測試的解決方案起，就備受用戶好評。

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

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

在這種測試中主要的技術要求是：

·         多通道。由于一副廣告，一個畫面都是由眾多LED組成，因此測試的時候需要多路同時測試，以觀察各路驅(qū)動信號的時序和變化方式

·         長時間記錄。在廣告設計中，一個畫面或者文字變化過程往往都長達10S以上，因此想記錄整個變化過程就需要測試儀器具備長時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個每通道存儲深度28Mpts的數(shù)字通道，可以同時連續(xù)相對精確的測試16路頻率達到10KHz的PWM信號28S時間。