LED照明驱动测试解决方案

 众多国家已经制定政策，计划在数年内采用 LED 照明技术替代白炽灯。随着 LED 半导体技术的发展，LED 的发光亮度更高，价格更低，LED 照明的普及时代已经到来。

LED照明驱动面临的设计要求

LED本质上是电流驱动器件，发光强度和颜色都与驱动电流有关。恒流驱动电源是理想的 LED 驱动电源，但出于成本考虑，对于发光品质要求不高的场合，也使用部分恒压驱动电源。LED的光电转换效率很高，但驱动电源的效率参差不齐，在整体上制约着 LED 照明系统的整体效率，使 LED 照明系统的节能高效的特点难以充分发挥。随着社会对供电质量的要求不断提高，人们越来越关注用电设备带来的电能质量和 谐波问题。如欧盟已经发布标准，规定功率大于 25W 的电源设备必须具备功率因数校正电路。

输入电能质量测试

测量驱动电源的输入功率、功率因数和谐波有很多方法，使用具有电源分析功能的泰克示波器产品可以轻松实现这些电能质量测量。使用一路通道测量输入电压、一路通道测量输入电流，配合示波器内置的电源分析软件，所有的电能质量相关参数可以直接显示在屏幕中。

驱动电源效率提升与测试
评估 LED 照明系统效率的关键在驱动电源，低效的驱动电源将导致整个照明系统的效率不高，难以发挥LED照明高效率的特点。而驱动电源效率和电源内部的开关损耗直接相关。损失在开关器件中的能量会转化为热量聚集在电源内。因此降低功率器件的损耗不但是提高电源效率的要求，也是提高系统热稳定性和可靠性的关键因素。功率器件的开关损耗测量不易实现。由于器件在

导通和关断工作状态下的电压幅度相差巨大，一般的示波器产品无法在如此大的动态范围下准确测量导通状态下的微小电压，导通损耗无从测量。对于高速切换的功率器件，只能通过电压和电流相乘得到瞬态功率的办法计算功率。这时电压和电流必须是同一时刻的波形，否则误差巨大。但电压探头和电流探头的原理和结构不同，对于高速切换信号的时间延迟也不同。如果不能准确地校正这一时间偏差，示波器的测量结果是不可信的。泰克的示波器电源测量方案具有强大的探头校准功能完全消除时间延迟误差。(详见相关介绍应用文章)。使用泰克公司的高压差分探头测量MOSFET的Vds，同时用电流探头测量Ids即可得到MOSFET开关过程的瞬时功率波形。通过相关的参数设置得到稳定的周期信号显示后，泰克功率分析软件可以直接给出开启、关断、导通等各时间段的功率和能量损耗值。独特的波形搜索功能更可以轻松找到电源或负载变化时最大损耗的发生时刻。

输出纹波测试

输出纹波会影响 LED 的光输出效果。但减小纹波需要使用更高品质和容量的电容。为提高电源整体的使用寿命，设计师往往倾向于采用无电容方案。工程师必须在输出纹波指标上确定折中方案。因此准确地测量纹波就显得十分重要。泰克示波器电源测试方案中具有纹波测量功能，可以一键完成纹波参数的测量。正如前面提到过的，LED是恒流驱动器件，高品质的驱动电源需要有很好的电流纹波指标。泰克带宽高达120MHz的电流探头可以保证用户准确地测试出输出电流中的各种频率纹波，不会漏失高频成分。此外，如果工程师希望通过简单的数字表完成这项任务，泰克数字万用表的双参数测量功能可以轻松实现。在测量直流电压和电流的同时，DMM4000系列数字万用表可以同时显示交流电压或电流成分。

准确测量输出功率

输出纹波带来的另外一个问题是对输出功率测量的影响。传统的功率测量采用下面的公式测量功率。

P=V rms  X I rms  XCosφ

由于 LED 驱动电源的输出带有大量的纹波，普通的工频功率计的带宽是有几KHz，对输出中的高频信号会有很大的衰减，遗漏这部分高频分量，造成实际测量结果偏低。采用示波器瞬时功率积分的方法计算功率，可以有效地避免这些问题，轻松获得准确的功率值。

调光电路的设计与测试

调光功能是高档 LED 照明产品需要的功能，也是 LED照明进入家庭照明的必要条件。LED调光的最新技术是PWM 调光技术。通过产生不同脉宽的 PWM 信号，控制功率器件的开启和关断的比例，从而达到调节输出光通量的目的。相比于其他调光方式。PWM 调光不改变LED流过的电流大小，灯具不会出现偏色，也避免了电阻调光带来的能量损失，保持了LED照明的高效率。泰克的 AFG3000 任意波形发生器可以轻松实现 PWM 信号的输出，使用者可以任意改变PWM变化的形式，脉宽输出的比例以及变化规律，所有的操作只需在面板上摁一下按钮。发生器内置的阻抗调节功能可以适应更多的电路需要。

总结

LED 照明是绿色环保产业，市场需求和国家政策的双重推动必将带来 LED 产业的高速发展。工程师面临缩短开发时间和降低设计成本的压力。泰克 LED 照明驱动测试方案能够提高测试效率、增加测试准确度，帮助工程师轻松完成开发测试。