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減少LED壽命損耗的關鍵之一:提高LED測試效率

發(fā)布時間:2013-04-28 責任編輯:abbywang

【導讀】LED產(chǎn)品可謂是五花八門。上游的芯片是LED的技術核心,它的光電性能、體積厚度都決定了封裝出燈珠的品質(zhì)和應用領域;LED light bar、LED背光源以及下游的LED手機、電腦、電視機顯示屏和LED燈具等成品,所有這些LED產(chǎn)品都無一不需要進行多種光電測試。


在整個LED產(chǎn)業(yè)鏈中,從芯片一直到封裝、成品,均需要對產(chǎn)品的各項光電指標進行測試。而大部分LED廠商會發(fā)現(xiàn),經(jīng)過測試以后,LED產(chǎn)品的壽命會受到一定影響,甚至有的在測試過程中就已經(jīng)直接報廢。這是為什么?當使用微小電流進行LED測試時,電流越小,等待LED點亮的時間就越長,測試效率非常低下。這又是為什么?國內(nèi)大部分的廠商都認為這是LED產(chǎn)品本身的特性所決定的,非人力所能改變,其實不然。目前,在歐美、日本、臺灣等LED產(chǎn)業(yè)相對發(fā)達的地區(qū),各大LED廠商已經(jīng)開始選用LED測試專用電源供應器來應對這一問題。ITECH艾德克斯也專門推出了IT6200雙范圍可編程直流電源系列,搭配LED測試系統(tǒng)進行測試,可有效減少LED產(chǎn)品在測試過程中的壽命折損,同時提高測試效率,使產(chǎn)能得以最大化。

LED是英文Light Emitting Diode(發(fā)光二極管)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料,核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,這種利用注入式電進行發(fā)光的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。

圖1:利用注入式電進行發(fā)光的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED
圖1:利用注入式電進行發(fā)光的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED

LED Light bar測試

要使LED發(fā)光,就必須通電。因此在對LED產(chǎn)品的光電性能測試中,通常的做法是使用直流電源給LED產(chǎn)品供電,在LED被點亮的情況下完成各種參數(shù)的測試和記錄。以前,人們認為,直流電源只要能夠供電即可,所以為了節(jié)約設備成本而選用一般的電源供應器進行測試。而一般的LED產(chǎn)品,所允許通過的電流一般在30mA以內(nèi),這是任何普通的電源供應器都無法做到的,因為在啟動的瞬間,不可避免的會產(chǎn)生巨大的突波電流,大大超出LED所能承受的電流范圍。大多數(shù)時候,由于這個突波電流的時間很短暫,并不會立刻燒毀LED,但是一定會對其壽命造成不可修復的損害(平均壽命降低20-30%)。這樣一來,對產(chǎn)品的質(zhì)量和口碑都是很不利的,會因此蒙受巨大的經(jīng)濟損失。

艾德克斯IT6200系列直流電源的優(yōu)勢在于,當需要進行LED產(chǎn)品測試時,開啟該電源獨特的LED mode,就可以有效的抑制啟動瞬間的突波電流,從而保護待測LED。如果使用艾德克斯IT6200系列直流電源進行測試,那么,LED產(chǎn)品的壽命就不會受到影響。

現(xiàn)在來做一個實驗,使用IT6200系列直流電源測試負載為170V的LED light bar。將LED light bar連接到IT6200系列直流電源上,在菜單中選擇LED mode;然后電流命令設定為Iset=10mA;啟動電源的on鍵,開始給light bar供電。示波器顯示IT6200系列電源的電流變化如下圖所示:

圖2:示波器顯示IT6200系列電源的電流變化
圖2:示波器顯示IT6200系列電源的電流變化

從圖中可以看出,當選擇了LED mode進行測試,IT6200直流電源系列在啟動時,電流非常平滑的上升到設定值,完全沒有突波電流產(chǎn)生,所以不會對LED產(chǎn)品的壽命造成任何影響。

如果不使用LED mode(相當于普通電源供應器)來進行同一測試,結果又會怎樣?不妨關閉IT6200系列電源的LED mode,來做一個同樣的測試。此時,示波器記錄下的電流變化如下圖所示:

圖3:示波器記錄下的電流變化
圖3:示波器記錄下的電流變化

不難看出,在電源啟動的瞬間,產(chǎn)生約3.5mA的突波電流。而且,當測試電流越大,產(chǎn)生的突波電流也會跟隨著設定電流的上升而上升。如下是IT6200系列電源在20mA的設定電流下給同樣的LED light bar進行測試所得到的電流曲線。

從這個實驗中可以得出這樣的結論:艾德克斯IT6200系列直流電源可以將沒有突波的電流供應給LED,進而保護LED,提高LED產(chǎn)品的壽命。

LED背光源測試

LED產(chǎn)品往往工作在高電壓低電流的環(huán)境中,尤其是對于LED背光源一類的產(chǎn)品,通常會使用極其微小的電流來進行測試。而普通的電源在微小的電流輸出時會很容易進入限流模式,導致電壓上升時間延遲。當電流越小、電壓越高,則對應的上升時間就越長。艾德克斯IT6200系列直流電源,具有另一項獨特的測試模式——low current mode,可以解決這一問題。

low current mode,顧名思義:微電流模式。在此模式下,IT6200系列電源可以微小電流啟動,并且電壓高速上升。打開此模式后,輸出電壓的上升時間不會受微電流的大小改變而有所變動,大大加快電壓上升時間,縮短LED產(chǎn)品被點亮的時間,進而提高測試效率和產(chǎn)能。
例如,在對某電視機背光源的測試中,使用IT6200系列直流電源給其供電,測試在100mA的電流下進行,那么,在打開和關閉IT6200系列電源的low current mode時,其電壓變化波形分別如下兩幅圖所示:

在這兩幅圖中,左圖是啟用low current mode時的電壓上升曲線,右圖是未啟用該測試模式時的電壓上升曲線,對比兩幅圖中的電壓波形變化不難看出,當啟用low current mode時,電壓上升時間縮短,LED產(chǎn)品很快能夠被點亮。

如果測試的電流再小一些,結果又會如何?現(xiàn)在,再用IT6200系列電源來測試一款手機背光源,設定測試電流值1mA。下圖是分別打開和關閉IT6200系列電源的low current mode時,其電壓變化的曲線,可以看出,當測試電流更加微小時,如果不使用Low current mode(即相當于普通的電源),則經(jīng)過很長一段時間的等待以后,電壓仍然無法上升到設定值,也就是說待測LED一直未被點亮,無法開始測試。而當使用了IT6200系列電源的low current mode以后,電壓快速上升到設定值,繼而點亮待測LED,開始進行測試。

目前,各大LED廠商已經(jīng)開始選用LED測試專用電源供應器來應對這一問題。搭配LED測試系統(tǒng)進行測試,可有效減少LED產(chǎn)品在測試過程中的壽命折損,同時提高測試效率,使產(chǎn)能得以最大化。

相關閱讀:

第三講:LED驅動電源功率因數(shù)如何提高?
http://www.gpag.cn/power-art/80020810
第二講:LED驅動電源拓撲結構如何選擇?
http://www.gpag.cn/opto-art/80020776
第一講:LED驅動電源設計的考慮要素及通用要求
http://www.gpag.cn/opto-art/80020756

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