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Working on Better Solutions.
2012
LED电源测试趋势
2012/10/25
翁睦盛
1
大纲
• 公司简介
• LED电源及規格
• 测试的重要性与项目
• 测试设备的选择
2
大纲
• 公司简介
• LED电源及规格
• 测试的重要性与项目
• 测试设备的选择
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致茂电子股份有限公司
股票上市公司，以Chroma品牌，致力於测试仪器的
研发制造，提供各类产品完整测试解决方案
总公司 及 工厂 – 林口 (华亚科技园区)
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大纲
• 公司简介
• LED电源及规格
• 测试的重要性与项目
• 测试设备的选择
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2009年，十城萬盞。
2010 ~ 2012年，五十城兩百萬盞。
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抢补助、轻技术。鲜少落实LED产品品质提升。
LED照明设计者对电源设计了解不够，对关键性电器要求评
估不够。
电源设计者对LED特性认识不够。
LED电源关键零件(Ex.电容)的使用寿命的保障不够。
LED电源标准的欠缺，设计无标准。
外型符合、但「亮不起来」、「很快就不亮」的路灯，结果
令民众对LED照明没有信心。
根据统计80% LED路灯故障起因於电源。
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LED 电源
LED 电源种类
• 按电流源分类
– 交流电压转直流电流
– 直流电压转直流电流
• 按电压源分类
– 交流电压转直流电压
– 直流电压转直流电压
– 交流电压转交流电压
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LED 电源
因 LED 需要定电流源
大部分的 LED 电源则设计
成…
交流电压 转 直流电流
AC Voltage to DC Current
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LED电源规格
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大纲
• 公司简介
• LED电源及规格
• 测试的重要性与项目
• 测试设备的选择
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LED电源与普通电源不同之处
LED电源
普通电源
LED电源需要定电流模式
一般只要求在定电压模式
工作温度更严格高达60℃以
上
长期工作在满载
通常工作温度在40℃左右
生命周期要求更长
不会刻意要求长生命周期
任何瓦数均要求谐波
安规及认证需求(<75W不要
求谐波电流)
不会长期工作在满载
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测试项目
直流输出电压
输入功率
短路测试
纹波电流
直流输出电流
输入功率因素
效率
开机输出过冲电流
输入有效值电流
输入电源失真模拟
浪涌电流测试
过电压保护
输入电流谐波
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测试项目
贵司呢？
14
测试项目
一个好的LED电源
需要哪些测试？
15
测试项目
五大類
输出端特性测试
输入端特性测试
时序以及暂态特性测试
稳定度测试
保护特性测试
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测试项目
输出端特性测试
输入端特性测试
时序以及暂态特性测试
1. 直流输出电压
2. 直流输出电流
3. 纹波电流(峰对峰值
与有效值)
4. 调光电流
5. 调光频率
6. 调光占空比
7. 效率
8. 开机输出过冲电流
9. 浪涌电流测试
10. 输入有效值电流
11. 输入峰值电流
12. 输入功率
13. 输入电流谐波
14. 输入功率因素
15. 输入电源失真模拟
19. 开机时间
20. 关机时间
21. 上升时间
22. 下降时间
稳定度测试
16. 电源稳定度
17. 负载稳定度
18. 综合稳定度
保护特性测试
23. 短路测试
24. 过电压保护
25. 过电流保护*
26. 过功率保护*
* 待测物为定电压输出
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测试项目举例说明
3. 纹波电流
测试规格：
定电流源的纹波电流应小於±20%。
目的与影响：
a. 纹波电流越大，LED的光输出会受到影响。
b. 纹波电流越大，会提高LED结温、影响LED性能。
c. 纹波电流越大，严重者会降低LED的使用寿命。
(经验显示，结温每升高10℃，使用寿命就缩短一半)
d. 纹波电流越大，影响LED电源的输出电容寿命。
e. 影响大众对LED照明寿命的疑虑。
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测试项目举例说明
9. 浪涌电流测试
测试规格：
输入浪涌电流一般于冷开机时，交流电压于90及270度时的浪
涌电流最大。输入浪涌电流规格可用LED电源重要组件(例如：
输入保险丝、整流器、防突波零件)的额定值来订定，基本上
输入浪涌电流需小于组件的额定值规格。
目的与影响：
输入浪涌电流会造成保险丝(Fuse)或断路器(Breaker)断开，
也会造成待测物一次侧的开关损坏。另外，浪涌电流会将电
流噪声及失真的电流回灌至市电，污染电网。
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大纲
• 公司简介
• LED电源及规格
• 测试的重要性与项目
• 测试设备的选择
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测试仪器的选择
交流电源 / 直流电源提供输入电压，功率计量测输入电压叁数。
电子负载模拟 LED 的负载效应及验证输出特性 (电压/电流准确度)。
功率计
输入
输出
直流电子负载
LED电源
交流电源 / 直流电源
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可编程交流电源
AC Source 61500 Series:
输入规格测试，电压 0-300V / 频率 15-1kHz
特殊波形编辑
长时间ON/OFF寿命实验
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交流输入测试法规
AC Source 61500 Series: AC输入电压变动 IEC 法规 (immunity) :
IEC61000-4-11 (CE必测), IEC61000-4-13 (家电需测)
IEC61000-4-14, IEC61000-4-28
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交流输入测试法规
IEC规定免疫性(Immunity)测试法规的评定等级：
1. Class A : 待测物观察不到受影响
2. Class B : 待测物可观察到受影响，电源恢复即正常
3. Class C : 待测物可观察到受影响，电源恢复也无法正常工
作，需要关机再重新开始
4. Class D : 待测物可观察受到影响，且受到永久性损坏
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灯具输入电流谐波限制法规
IEC 61000-3-2: Limits for harmonic current emissions
(equipment input current  16 A per phase)
灯具类被归到 Class C。限制如下
输入>25W的产品
1. 先开灯具15分钟
2. 若接不同灯，都要测试
3. 若有调光，主要测满载，
可分5段测试来比较
Harmonic order
n
Maximum permissible harmonic
current expressed as percentage of
the input current at the fundamental
frequency
%
2
2
3
30‧ λ *
5
10
7
7
9
5
11<= n <=39
3
Odd harmonics only
* λ is the circuit power factor
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灯具输入电流谐波限制法规
IEC 61000-3-2: Limits for harmonic current emissions
(equipment input current  16 A per phase)
输入≤ 25W，两种判断方式
1. 依据 Class D 方式，如右表
2. a. 第 3 阶谐波电流不超过 86%
b. 第 5 阶谐波电流不超过 61%
c. 电流开始角度需在 60º 之前
d. 电流波峰角度需在65º 之後
且不得超过90º
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功率计
Power Meter: Model 66202 符合能源之星/IEC62301测试需求
输出电压/电流/功率/功率因素/能量/失真度/谐波量测
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能源之星对LED灯规范
1. 关机时应该不消耗功率
2. 待机状态，若有其他电路(非驱动发光)，应维持< 0.5W
3. 输入功率因素(Power Factor)，家庭使用> 0.7、商业使用> 0.9
66200功率计 a. 平均法
b. 移动视窗法
c. 能量累积法
Power
Meas.
Average
Window
Integration
28
为何不用LED当负载来测试
LED灯
萤幕
29
为何不用LED当负载来测试
不方便
测试结果不同
不同数量
衰减
老化
需准备各种不同的 LEDs
不同款式
当 LED 有损坏，不
容易被发觉
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LED 模拟负载
搭载 LED mode 的电子负载
Rd
≒
VF
I
I
≒
Rd
VF
LED
V
Rd
VF
V
63110A
63113A
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LED 模拟负载
型号: 63110A
500V / 2A / 100W
一个外框可高达 8 个通道
20mA
150mA
350mA
700mA
32
LED 模拟负载
63113A
300V / 20A / 300W
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LED 模拟负载特点
可模拟不同数量的 LED
可编程的 VF
Rd
VF
方便性高
免於准备不同数量的 LED
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不同输出电压(Vo)下之开机波形
电压
电压
电流
电流
18V 开机
30V 开机
35
不同输出电压(Vo)下之稳态波形
电压
电压
电流
电流
18V 稳态
30V 稳态
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LED 模拟负载特点
可模拟不同款式的 LED
可编程的Rd
Rd
VF
模拟各种不同 LED 特性
免於准备不同款式 LED 的困擾
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举例说明
Rd 
3.52  3.35
 1 .7 
0.4  0.3
Rd 
3.8  3.5
 3
0.4  0.3
350mA
LED
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Vo=18V，不同Rd之开机波形
不同的Rd
不同的过冲状况
电压
电压
电流
电流
18V 开机
Rd= 3.85Ω
18V 开机
Rd= 7.71Ω
39
Vo=30V，不同Rd之开机波形
不同的Rd
不同的过冲状况
电压
电压
电流
电流
30V 开机
Rd= 6.42Ω
30V 开机
Rd= 12.85Ω
40
Vo=18V，不同Rd之稳态波形
不同的Rd
不同的纹波电流
电压
电压
电流
电流
18V 稳态
Rd= 3.85Ω
18V 稳态
Rd= 7.71Ω
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Vo=30V，不同Rd之稳态波形
不同的Rd
不同的纹波电流
电压
电压
电流
电流
30V 稳态
Rd= 6.42Ω
30V 稳态
Rd= 12.85Ω
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LED 模拟负载特点
标准负载，测试结果相同
无LED衰减、老化问题
无 LED 损坏的疑虑
43
LED 模拟负载特点
Triac调光测试
LED 为负载
Ch1: UUT输出电压
Ch2: UUT输出电流
Ch3: 市电
63110A 为负载
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LED 模拟负载特点
Ch1: UUT输出电压
Ch2: UUT输出电流
Ch3: 市电
输入调变(Line regulation)測試
LED 为负载
63110A 为负载
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LED 模拟负载特点
Ch1: UUT输出电压
Ch2: UUT输出电流
Ch3: 市电
市电瞬断(AC interruption)测试
LED当负载
63110A当负载
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LED 驱动电源自动测试系统 8491
■ DC Electronic Load: Chroma 6330A Series
■ Transducer Unit/Module: Chroma
A849101/A849102 & A849103
■ Time/Noise Analyzer: Chroma 6011/80611 &
80611N card
■ System Controller: Industrial PC
■ DC Source: Chroma 62000P Series
■ Digital Power Meter/Analyzer: Chroma 6630/66200
series
■ OVP/Short Circuit Tester : Chroma 6012/80612
■ ON/OFF Controller: Chroma 6013/80613
■ Circuit Tester : Chroma 6012/80612
■ AC Source: Chroma 6500/61500/61600 Series
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电器安规测试解决方案
■ Electrical Safety Analyzer
■ Hi-pot Tester
■ Ground Bond Tester
■ Wound Component EST Scanner
■ EST Meter/Calibrator
■ Electrical Safety Test Scanner
■ Medical Electrical Safety ATS
■ Automatic Test System
Applications：
• Medical Equipment
• Adapter
• Home Appliance
• Switch Mode Power Supply
• Electrical Equipment ATS
• Motor Winding
• Resistor
• Relay
• Heater
• Cable
• Transformer
• Capacitor
• Hipot Tester
• Hipot Tester
• Ground Bond Tester • Wound Component • Electrical Safety Analyzer
EST Scanner
• EST Scanner
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LED 测试解决方案
■ LED Power Driver Test
■ LED Test System
■ LED Wafer/Chip Prober
■ ESD Test System
■ LED Light Bar Test System
■ LED Total Power Test System
Applications：
• LED
• Laser Diode
• Customized Solutions
• LED Power Driver Test
• LED Test System
• ESD Test System
• LED TV backlight
• LED Wafer/Chip Prober
• Configurative System
• Side View LED Light Bar
Test System
• Top View LED Light Bar
Test System
• LED Total Power Test System
49
LED電源測試指南
50
www.chromaate.com
The World for You & for Me…
Thank You!
51