专利名称：一种半被动式可编程仿真led特性的电子负载的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子负载领域，特指一种半被动式可编程仿真LED特性的电子负载。
技术背景在电源测试领域，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。而现在 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。此外，现有的电子负载由于元件工艺和设计上的限制，要做到高压只能以牺牲高速测试为代价，因此给高频高压功率电路的发展带来很大的限制
实用新型内容
本实用新型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，提供一种半被动式可编程仿真LED特性的电子负载。本实用新型实现其目的采用的技术方案是一种半被动式可编程仿真LED特性的电子负载，可用于对所有LED驱动电源的测试，其包括嵌入式控制模块和基本功率电路�？椋龅缱痈涸鼗拱↙ED特性仿真电路�？椋肔ED特性仿真电路�？榘↙ED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；所述基本功率电路�？榘ǜ咚俟β实缏芬约案咚俚妥杩沟缭吹缏泛突囟寥⊙缏罚凰龌竟β实缏纺？橹谢股栌杏敫咚俚妥杩沟缭吹缏妨拥母咚俚缭纯傻骰嫉ピ�。上述技术方案中，所述嵌入式控制�？橹猩栌锌煞直鹎谢籆R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。采用本实用新型所述的技术方案，在原有电子负载的基础上，通过加入LED特性仿真电路�？橐约岸郧度胧娇刂颇？�、基本功率电路，使本实用新型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。
图1是本实用新型电子负载的组成框图；[0010]图2是本实用新型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，本实用新型所述的半被动式仿真LED特性的电子负载在原有嵌入式控制�？�1和基本功率电路�？�2的基础上，还增设了 LED特性仿真电路�？�3，该LED特性仿真电路�？�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；所述基本功率电路模块2包括高速功率电路21以及分别与高速功率电路21串联的高速低阻抗电源电路22和电压、电流回读取样电路23 ；所述基本功率电路�？�2中还设有与高速低阻抗电源电路22连接的高速电源可调基准单元M。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，在采用本实用新型电子负载对电源或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。分别送入LED电子负载的功率电路21两端和LED伏安正向特性取样电路31输入端。当电子负载工作在LED模式时，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正向交流伏安特性分离电路32的低频LED VI 低通滤波电路，将低频频率的低频信号取出，再送入下一级可变增益放大电路去调整幅度； 其中高频可变增益放大电路33也与低频可变增益放大电路34控制方法完全相同。在送入下一级之前将两路的交流叠加在一起，送入高速线性驱动电路35去驱动高速功率电路， 此时将取样出来的交流信号去控制高速功率电路，以达到高速功率电路工作的电流特性与 LED导通后的交流曲线完全相同。然后由电压、电流回读取样电路23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，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，串联在一个回路的高速电源也同时配合高速功率电路切换成恒流、恒压、恒阻、恒功率、脉冲、LED等模式。2，VF和Von工作原理在LED电子负载设置好单节LED的VF和电源的开启电压Von后，主处理器12将通过模拟数字转换单元DAC送出一个与其设定值一致的DC高精度基准电压，将此电压送入高速电源可调基准单元M去控制高速低阻抗可调直流电源电路22，使此电源电路以恒定电压的模式去工作。3，LED电子负载整体功率电路工作原理将高速功率电路21的低电位端与高速低阻抗可调直流电源电路22的高电位端连接在一起，组成一个串联回路。而被测试LED驱动或电源的正输出端直接接入高速功率电路21的正端，被测试LED驱动或电源的负输出端直接接入高速低阻抗可调直流电源电路22 的负端，然后在高速低阻抗可调直流电源电路22的电压建立的情况下，由高速功率电路21 在不同的模式下去控制整个被测试LED驱动或电源的加载电流。此电路的优点在被测试LED驱动或电源的输出电压低于高速低阻抗可调直流电源电路22的电压时，不存在有任何拉载和倒灌电流，能使LED驱动或电源彻底可靠的启动， 是目前LED驱动测试电子负载里面最可靠的一种结构；而对于与高速低阻抗可调直流电源电路22串联的高速功率电路21，它主要是工作在LED驱动或电源的电压减去高速低阻抗可调直流电源电路22后的工作电压，使其高速功率电路21只承受了整个测试电压的一小部分。所以在现在高压大功率器件工艺限制的情况下，可以在高速功率电路21使用低压相同电流时，更容易实现更高速度工作。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(图幻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。
权利要求1.一种半被动式可编程仿真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�？�(1)和基本功率电路�？镺)，其特征在于所述电子负载还包括LED特性仿真电路�？�(3)，该LED特性仿真电路�？�( 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(3 ；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；所述基本功率电路�？�(2)包括高速功率电路 (21)以及高速低阻抗电源电路0 和电压、电流回读取样电路；所述基本功率电路�？镺)中还设有与高速低阻抗电源电路0 连接的高速电源可调基准单元04)。
2.根据权利要求1所述的一种半被动式可编程仿真LED特性的电子负载，其特征在于 所述嵌入式控制�？�(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)。
专利摘要本实用新型涉及一种半被动式可编程仿真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�？椋龅缱痈涸鼗拱↙ED特性仿真电路�？椋肔ED特性仿真电路�？榘↙ED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；所述基本功率电路�？榘ǜ咚俟β实缏芬约案咚俚妥杩沟缭吹缏泛突囟寥⊙缏�。通过加入LED特性仿真电路�？橐约岸郧度胧娇刂颇？�、基本功率电路，使本实用新型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。
文档编号G01R1/28GK202083722SQ20112019576
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月11日 优先权日2011年6月11日
发明者陈帮云 申请人:东莞市创锐电子技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
