原创 吉时利电源2260B系列在高功率LED的应用

2021-12-1 17:19 309 3 3 分类: 测试测量

同传统白炽灯和荧光灯相比,发光二极管(LED)因具有多种优势,正迅速成为备受青睐的照明光源。例如,LED寿命更长,效率更高,功耗更低,不含汞,环境友好。

白炽灯的灯丝是由电阻制成的,它受热时发光,从而实现照明。与之不同的是,LED是二端口半导体器件,当电流流经二极管时会发出可见光。二极管在正向偏置工作区特性电压(Vd)处导通,此时电子雪崩与电子 空穴开始复合。LED的一个特性是:在电子和空穴复合期间,将以光的形式释放能量,从而使LED实现照明。图1给出在正向偏置区二极管的I-V特性曲线,其中,Vd是二极管的导通电压。

图1 典型的二极管I-V曲线

虽然LED可以由电压或电流驱动,但与白炽灯采用电压驱动相比,电流驱动是LED的首选方式。一个原因是亮度,因为LED亮度与其驱动电流成正比。从I-V曲线可以看出,电压的微小变化可能带来电流的巨大波动,从而导致LED亮度剧烈波动,这不是期望的。此外,温度和老化可能引起Vd随时间漂移。同样,微弱的电压漂移有可能引起不期望的电流波动。再者,过量电流驱动LED有可能导致不可逆的损害,并大幅缩短其寿命。因此,将LED驱动电流稳定在适当水平是至关重要的。

LED过应力的常见现象是浪涌电流。LED可以看作是一个并行的R-C网络,因此,当向器件两端施加电压时,将造成器件瞬时短路。瞬时短路将产生浪涌电流,即持续时间很短、但远超过LED稳态工作电流的启动电流。例如,在通电电路引入LED或“热切换”,LED将产生危险性很大的浪涌电电流。下图电路给出当开关开启时,电源电压维持在LED的额定电压。一旦开关关闭,存储在电源输出端和电缆中的电荷将迅速流向LED,直到电源开始调节。从图2(a)中的蓝色波形,可以看到示波器记录的瞬态电流峰值。

图2电源采用传统恒压(CV)模式(图2a)和恒流(CC)模式(图2b)供电时,LED导通电压(黄色)波形和电流(蓝色)波形

吉时利电源2260B系列具有恒流(CC)模式,它超越传统可编程恒压(CV)模式。当电源在恒压(CV)模式工作时,如果电流发生变化,将对电压进行调节。与传统电源不同的是,2260B系列电源可以工作于恒流模式,无论负载阻值如何。这将导致图2a中示波器采集的行为。当电源在恒流(CC)模式工作时,如果输出电压发生变化,将对电流进行调节。这种模式省去了对外部控制电路的需求,并简化了“软启动”LED的方法。电源本身能够保持LED电流输入受控,直到LED达到启动电压,如图2b所示。消除瞬态浪涌电流,将防止LED受到相关损害。

下面举例说明通过前面板和程控方式对吉时利电源2260B系列电流限幅、恒流(CC)高速优先模式进行配置的具体步骤。本实例将电源输出电源设置为10V,电流限幅设置为5A。

前面板操作:

第1步,将电源设置为恒流(CC)高速优先模式。

1. 按压Function键。Function键指示灯亮起,显示屏最顶行显示F-01。

2. 旋转Voltage旋钮,将F设置为F-03(V-I模式斜率旋转)。

3. 旋转Current旋钮,针对CC高速优先模式,将F-03设置为1。

4. 按压Voltage旋钮保存配置设置。成功后,将在显示屏最下行显示ConF。

5. 按压Function键,退出配置设置。Function键指示灯将关闭。

第2步,设置输出电压和电流限幅。

6. 按压Voltage旋钮,突出显示具体数字。然后,旋转Voltage旋钮调节数字,直到显示10.00V。

7. 按压Current旋钮,突出显示具体数字。然后,旋转Current旋钮调节数字,直到显示5.00A。

第3步,开启输出。

8. 按压Output键。当输出启动后,Output键指示灯将亮起。程控操作 以下SCPI指令将执行与前面板设置相同的动作:

吉时利电源2260B系列使得LED测试安全而容易,吉时利电源2260B 型的电压和电流输出范围广,有多种接口选择,特别适合各种各样的应用,包括研究与设计、质量控制和生产测试,如需了解吉时利电源2260B更多相关应用欢迎访问安泰测试网www.agitek.com.cn。

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