CN102353822A - 一种完全被动式可编程仿真led特性的电子负载 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种完全被动式可编程仿真LED特性的电子负载，其包括嵌入式控制模块和基本功率电路模块，还包括LED特性仿真电路模块，该LED特性仿真电路模块包括LED正向伏安特性波形取样电路、高频和低频交流LED伏安特性分离电路、高频可变增益放大电路、低频可变增益放大电路、高速线性驱动电路；且所述高速线性驱动电路还连接有被动VF控制电路；所述基本功率电路模块包括高速功率电路以及VF回读取样电路。本发明通过加入LED特性仿真电路模块以及对嵌入式控制模块、基本功率电路，使本发明电子负载不但能满足普通负载电源的测试要求，更可以模拟仿真出真实LED负载的工作特性，从而满足对所有LED驱动电源等的测试，并获得更为准确、更为可靠的测试结果。

Description

一种完全被动式可编程仿真LED特性的电子负载

技术领域：

本发明属于电子负载领域，特指一种完全被动式可编程仿真LED特性的电子负载。

背景技术：

在电源测试领域，需要用到电子负载，通过电子负载模拟真实环境中的用电器消耗功率，配合PC机的控制、显示，对相应的电源进行测试获得测试结果。

现有的电子负载在电源测试中，主要有CR、CC、CV、CP、脉冲五种工作模式。而在对所有的LED驱动电源的测试中，所采用的电子负载是按照普通电子负载的特性而设计，这些电子负载并没有专门根据LED本身的特性来设计，因此这些电子负载在测试的中工作特性基本没有模拟出真实环境中LED负载的工作特性。这样，对LED驱动电源测试获得的测试结果显然是不准确、不可靠的。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有电子负载无法模拟真实LED负载工作特性的缺陷，提供一种完全被动式可编程仿真LED特性的电子负载。

本发明实现其目的采用的技术方案是：一种完全被动式可编程仿真LED特性的电子负载，可用于对所有LED驱动电源的测试中，其包括嵌入式控制模块和基本功率电路模块，所述电子负载还包括LED特性仿真电路模块，该LED特性仿真电路模块包括LED正向伏安特性波形取样电路、高频和低频交流LED伏安特性分离电路、高频可变增益放大电路、低频可变增益放大电路、高速线性驱动电路；其中高频可变增益放大电路、低频可变增益放大电路为并联关系；且所述高速线性驱动电路还连接有被动VF控制电路；所述基本功率电路模块包括高速功率电路以及VF回读取样电路。

所述嵌入式控制模块中设有可分别切换CR模式、CC模式、CV模式、CP模式、脉冲模式、LED模式的模式切换单元。

采用本发明所述的技术方案，在原有电子负载的基础上，通过加入LED特性仿真电路模块以及对嵌入式控制模块、基本功率电路，使本发明电子负载不但能满足普通负载电源的测试要求，更可以模拟仿真出真实LED负载的工作特性，从而满足对所有LED驱动电源等的测试，并获得更为准确、更为可靠的测试结果，给LED驱动电源的发展提供更科学的依据。

附图说明：

图1是本发明电子负载的组成框图；

图2是本发明电子负载在电源测试应用中的测试流程框图；

具体实施方式：

如图1所示，本发明所述的完全被动式仿真LED特性的电子负载在原有嵌入式控制模块1和基本功率电路模块2的基础上，还增设了LED特性仿真电路模块3，该LED特性仿真电路模块3包括LED正向伏安特性波形取样电路31(即V-I特性波形取样电路)、高频和低频交流LED伏安特性分离电路32、高频可变增益放大电路33、低频可变增益放大电路34、高速线性驱动电路35；其中高频可变增益放大电路33、低频可变增益放大电路34为并联关系；且所述高速线性驱动电路35还连接有被动VF控制电路36；所述基本功率电路模块2包括高速功率电路21以及电压、电流回读取样电路22。

所述嵌入式控制模块1中包括PC机通讯接口11、主处理器12、以及与主处理器12连接的多路数字/模拟转换器DAC 13、多路模拟/数字转换器ADC 14和显示屏、键盘等硬件，还设有可分别切换CR模式、CC模式、CV模式、CP模式、脉冲模式、LED模式的模式切换单元110。

结合图2所示，在采用本发明电子负载对电源或LED驱动进行测试时，可通过面板或电脑将设置参数通过通讯接口传达指令到LED电子负载，设置好LED电子负载被测的LED正向阀值电压、LED的单接工作点电阻和单接LED的高频电阻、LED总共串联数量、平均电流限值、纹波电流限值、高频电流限值等；针对电源测试时先设置好被测电源接入时的拉载开启电压、恒定电压点、恒定电流点、恒定功率点、恒定电阻点、电压限值要求、电流限值要求、纹波电流限值要求、高频电流限值要求、纹波电压限值要求、高频电压限值要求、电流上升斜率、电流上升斜率等。

1，LED正向伏安特性和电源各种模式加载工作原理：

将被测电源或LED驱动的输出端接入LED电子负载输入端。然后分别送入LED电子负载的LED伏安特性波形取样电路31和高速功率电路21。当电子负载工作在LED模式时，LED伏安特性波形取样电路31将LED驱动输出与LED形成负载回路的正向VI特性低频率波形(输入端电压工作频率的两倍，直流为零)，送入高频和低频LED伏安特性分离电路32，然后将分离出来的低频LED伏安特性信号，送入低频可变增益放大电路34去调整幅度；其中高频可变增益放大电路33也与正向VI特性低频率波形控制方法完全相同。在送入高速线性驱动电路35之前将两个信号合并在一起。而在高速线性驱动电路还有一路VF被动控制电路36信号由此输入，负责吸收电源或LED驱动的输出电压，当LED驱动电压达到主处理器12送出的阀值电压时，此电路就会按照LED导通后的电流和电压斜率上升。电压、电流回读取样电路22将取样的高低频交流电压、直流电压、高低频交流电流、直流电流送入模拟数字转换电路ADC 14，然后将转换的数字信号送入主处理器12，最后由主处理器计算出其中参数是否符合设定值。如有偏差主处理器将通过数字模拟转换电路DAC 13输出修正量，再通过模式切换单元110将修正量送入高低频可变增益放大电路去调整交流控制信号的幅度，最后达到LED正向交流特性与设定值一致的目的。

在电源测试时，将设定好电源测试参数直接通过数字模拟转换DAC 13将设置好的模拟量通过模式转换电路110送入高速线性驱动电路35，此时的高速功率电路将按照切换好的工作模式去实现各种功能。

此电路的优点：在被测试LED驱动或电源的输出电压低于设置的VF电压时，不存在有任何拉载电流，能使任何一款LED驱动或电源都能彻底可靠的启动。

4，LED电子负载在配系统时工作原理：此设备可以单独使用，也可以通过工业电脑集中控制每一台要配合完成测试的设备，在此描述一下在系统测试(图2)中每一台设备的作用和工作顺序。首先在测试时需要一个程控的交直流电源供应器41，它可以实现不同工作电压和不同工作频率或者是直流，同时与其并联的有过压、欠压保护单元42用于监视电网的电压状况。下一步接入功率分析测量仪43负责分析被测试产品的冲击电流、稳定电流、实在功率、有效功率、功率因素、谐波电流、空载功耗、效率等等；然后接入扩展测量单元44去实现同时多路产品测试的自动切换，接下来分别将输出端接入被测LED驱动或电源的电压输入端，让其在电压自动切换到相应的测量产品时启动工作；再在每个被测产品的输出端都接入一个可编程LED仿真电子负载，用于对被测产品按照真实的负载工作模式进行加载；此时还可以在被测量LED驱动或电源的输出端接入一个外挂扩展示波器和电压电流测量表45，用于在测试时方便用户用眼睛直接的观看测量结果。在以上设备都连接好后，由电脑发出预先编辑好的工作顺序，让每一台仪器按照测量时工作的先后顺序通过GPIB、RS232、USB、LAN其中一个的通讯接口去启动、控制、采集每一台测量仪器的测量结果，将测试结果记录下来用于查询测试产品是否符合要求。

Claims (2)

1.一种完全被动式可编程仿真LED特性的电子负载，可用于对专业LED驱动电源的测试中，其包括嵌入式控制模块(1)和基本功率电路模块(2)，其特征在于：所述电子负载还包括LED特性仿真电路模块(3)，该LED特性仿真电路模块(3)包括LED正向伏安特性波形取样电路(31)、高频和低频交流LED伏安特性分离电路(32)、高频可变增益放大电路(33)、低频可变增益放大电路(34)、高速线性驱动电路(35)；其中高频可变增益放大电路(33)、低频可变增益放大电路(34)为并联关系；且所述高速线性驱动电路(35)还连接有被动VF控制电路(36)；所述基本功率电路模块(2)包括高速功率电路(21)以及电压、电流回读取样电路(22)。

2.根据权利要求1所述的一种完全被动式可编程仿真LED特性的电子负载，其特征在于：所述嵌入式控制模块(1)中设有可分别切换CR模式、CC模式、CV模式、CP模式、脉冲模式、LED模式的模式切换单元(110)。

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