LED驱动电源测试规范.docx
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LED驱动电源测试规范
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LED驱动电源测试规范V1.0（总47页）
2013/11/20Wednesday
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修改人
1
《LED驱动电源测试规范》
2013/11/20
初稿
鲍枫
2
3
4
1前言
鉴于目前LED驱动电源缺乏统一的国家标准，市场产品质量参差不齐，对整个市场的正常发展带来了潜在隐患，特别是对LED灯具制造商选择驱动电源增加了难度。
为了保证我司LED灯具产品的整体安全性和可靠性，在遵循《照明用LED驱动电源通用规范》前提下并借鉴LED行业友商的专业测试经验的基础上，我们制定了本公司的LED驱动电源测试规范。
本规范的起草部门为公司研发部，后续的修改与解释权属于公司研发部。
2范围
本技术文件规范LED驱动电源的术语和定义、测试项目等。
本技术规范适用于公司所有LED灯具驱动电源，是对LED驱动电源进行测试的技术依据。
3术语与定义
3.1照明LED电源驱动器
照明LED电源驱动器（LightingLEDPowerDriver）：
照明用LED控制和供电装置，把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电源转换器。
本文简称LED驱动电源。
3.2额定值
额定值（rating）:
LED驱动电源在规定的工作条件下其特定的数值，该值及条件由LED驱动电源制造商或销售商规定。
3.3额定输入电压
额定输入电压（inputvoltagerating）：
LED驱动电源在规定的工作条件下其特定的输入电压，该值及条件由LED驱动电源制造商或销售商规定。
3.4额定输出功率
额定输出功率（outputpowerrating）：
LED驱动电源在规定的工作条件下其特定的输出功率，该值及条件由LED驱动电源制造商或销售商规定。
其计算公式如下：
3.5额定输出电压
额定输出电压（outputvoltagerating）：
LED驱动电源在规定的工作条件下其特定的输出电压，该值及条件由LED驱动电源制造商或销售商规定。
其计算公式如下：
3.6额定输出电流
额定输出电流（outputcurrentrating）：
LED驱动电源在规定的工作条件下其特定的输出电流，该值及条件由LED驱动电源制造商或销售商规定。
其计算公式如下：
3.7纹波
纹波（ripple）是指在直流电压或电流中，叠加在直流稳定量上的交流分量。
纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，可以用绝对量，也可以用相对对量——纹波系数来表示。
纹波系数=纹波电压（mV）/输出电压（V）
3.8纹波电流
纹波电流（ripplecurrent）:
LED驱动电源输出电流的纹波大小，该电流属于输出直流电流的交流成分。
其计算公式如下：
3.9纹波峰峰电流
纹波峰峰电流（peaktopeakcurrent）:
LED驱动电源输出电流的纹波峰对峰大小。
图1纹波峰对峰电流示意图
3.10调光电流
调光电流（dimmingcurrent）：
LED驱动电源进行调光时的输出电流值。
3.11调光频率
调光频率（dimmingfrequency）：
LED驱动电源以PWM方式调整光的频率，为LED导通与关闭各一周期时间相加的倒数。
其计算公式如下：
图2ＬＥＤ驱动电源调光频率示意图
3.12调光占空比
调光占空比（dimmingduty）：
LED驱动电源以PWM方式调光时的开启时间与调光周期百分比。
其计算公式如下：
3.13效率
效率（efficiency）:
LED驱动电源输出端的有效功率对输入端的有效功率比值的百分比。
式中
为效率（用
表示）；
：
待测LED驱动电源的输入实功率；
：
待测LED驱动电源的总输出功率；
其中
n为待测LED驱动电源总输出组数；
为各组输出的电压；
为各组输出的电流。
3.14启动时间
启动时间（turnontime）：
LED驱动电源从交流电源接通到恒流输出额定电流（或恒压输出额定电压）的90%建立的时间段。
图3LED驱动电源启动时间示意图
3.15开机过冲电流
开机过冲电流（turn-onovershootcurrent）:
LED驱动电源由于开机冷启动引起输出直流电流超过稳定值的现象为过冲。
过冲幅度为输出电流或偏离稳定值的最大瞬变幅度。
图4LED驱动电源启动过充电流示意图
3.16关机时间
关机时间（turn-offtime）：
LED驱动电源在静态负载条件下，从交流电源输入关闭的时间点到LED驱动电源输出电压或输出电流下降到定义值（比如10%）的输出值的时间点。
图5LED驱动电源关机时间示意图
3.17上升时间
上升时间（risetime）：
LED驱动电源在静态负载条件下，所定义的输出电流的上升时间。
例如10%至95%。
图6LED驱动电源上升时间示意图
3.18下降时间
下降时间（falltime）：
LED驱动电源在静态负载条件下，所定义的输出电流的下降时间。
例如95%至5%。
图7LED驱动电源下降时间示意图
3.19输入浪涌电流
输入浪涌电流（inputinrushcurrent）：
LED驱动电源接通交流电源时的瞬时浪涌反应电流。
浪涌电流是指LED驱动电源在室温条件下，冷启动开机时瞬间涌入LED驱动电源供应转换使用的最大电流值。
输入冲击电流最大值应小于50倍输入电流的额定值。
3.20输入有效电流
输入有效电流（inputRMScurrent）：
交流电源供给LED驱动电源的有效值电流。
3.21输入峰值电流
输入峰值电流（inputpeakcurrent）：
交流电源在LED驱动电源输出稳态时所供给的最高电流值。
式中
为输入电流有效值；
CF为峰值因素。
3.22输入功率
输入功率（inputpower）：
交流电源供给LED驱动电源的实功率W（ActivePower）。
3.23电流谐波
电流谐波（currentharmonics）:
基本频率的整数倍频率的电流值。
式中
n为第n阶谐波；
为第n阶谐波的电流峰值；
总谐波电流失真（THD）为各谐波电流有效值总和与基本频率电流有效值的比值。
3.24输入功率因素
输入功率因素（inputpowerfactor）：
输入有效功率对输入有效电流与输入有效电压乘积的比值。
3.25输入电压调整率
输入电压调整率（voltagestability）：
在所有其他影响量保持不变时，由于输入电压的变化所引起LED驱动电源输出电流（或输出电压）的相对变化量。
3.26负载调整率
负载调整率（loadstability）：
在所有其他影响量保持不变时，由于负载的变化所引起LED驱动电源输出电流（或输出电压）的相对变化量。
3.27短路保护
短路保护（shortcircuit）：
LED驱动电源在输出短路时的自我保护机制。
3.28过电压保护
过电压保护（overvoltageprotection）:
LED驱动电源在输出过电压时的自我保护机制。
一般设定为输出电压的130%—150%。
3.29过电流保护
过电流保护（overcurrentprotection）:
LED驱动电源在输出过电流时的自我保护机制。
过流的给定值一般是额定电流的110%—130%。
3.30爬电距离
爬电距离（creepagedistance）：
沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
3.31电气间隙
电气间隙（electricalclearance）：
在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
3.32介电强度
介电强度（dielectricstrength）：
指给介质施加电压后,当电压超过某一极限值时,通过电介质的电流急剧增加,电介质的介电性能被破坏,这种现象称为电介质击穿,这时的电压称为击穿电压,相应的电场强度称为电介质介电强度。
3.33双重绝缘
双重绝缘（doubleinsulation）：
由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘。
3.34加强绝缘
加强绝缘（reinforcedinsulation）：
一种单一的绝缘结构，在本规范规定的条件下，其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘。
注：
“绝缘结构”这一述语并不是指该绝缘必须是一块质地均匀的整体.这种绝缘结构可以由几个不能像附加绝缘或基本绝缘那样单独来试验的绝缘层组成。
3.35闪络
闪络（flashover）：
在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。
其放电时的电压称为闪络电压。
发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。
闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘。
4测试项目
4.1电气特性测试
4.1.1输入特性测试
通过对LED驱动电源产品输入特性测试，来检验LED驱动电源产品的输入特性是否满足其设计指标或者是否与供应商提供的产品说明书给定的技术指标吻合。
按照LED驱动电源产品输出分类，可以分为AC/DC驱动电源和DC/DC驱动电源两大类。
对于AC/DC驱动电源而言，交流电源输入特性需要测试的参数包括：
输入电压、电流、功率、功率因数、电网频率、总谐波0～50次各谐波分量、起始相位角、峰值相位角、截止相位角输入有效值电流等。
对于DC/DC驱动电源而言，直流电源输入特性需要测试的参数包括：
输入电压、电流、功率等。
无论是AC/DC驱动电源还是DC/DC驱动电源，它们的输入特性测试方法和测试仪器都是一样的，不同之处在于它们的测试参数指标数量不一样。
目前主要是针对AC/DC驱动电源进行测试，根据《照明用LED驱动电源通用规范》电气性能要求规定：
所有LED驱动电源产品设计性能在常温，湿度为50%±5%，额定输入电压220V±1%条件下，除非有具体说明应符合本规范表2的要求。
表1《照明用LED驱动电源通用规范》电气性能要求表
恒流输出型
等级
一级
二级
功率等级
输出功率≤5W
5W＜输出功率≤25W
25W＜输出功率≤75W
输出功率＞75W
输出功率≤5W
5W＜输出功率≤25W
25W＜输出功率≤75W
输出功率＞75W
稳流范围（%）
≤±5
≤±10
负载调整率（%）
≤±3
≤±5
输入电压调整率（%）[1]
≤±1
≤±3
效率-满载（%）
≥78
≥80
≥85
≥90
≥70
≥75
≥80
≥85
功率因数
≥
≥
≥
≥
-
≥
≥
≥
启动时间（s）
（对室外电源不作要求）
≤
≤1
≤3
启动输出电流
过冲幅度
≤额定输出电流的20%
≤额定输出电流的50%
输出过压保护值
≤额定输出电压的130%
输入冲击电流（A）
≤65
≤80
恒压输出型
等级
一级
二级
功率等级
输出功率≤5W
5W＜输出功率≤25W
25W＜输出功率≤75W
输出功率＞75W
输出功率≤5W
5W＜输出功率≤25W
25W＜输出功率≤75W
输出功率＞75W
稳压范围（%）[3]
≤±3
≤±5
负载调整率（%）
≤±2
≤±3
输入电压调整率（%）[1]
≤±
≤±1
输出电压纹波
及噪声峰峰值（Vo）[2]
≤5%
≤15%
效率-满载（%）
≥78
≥80
≥85
≥90
≥70
≥75
≥80
≥85
功率因数
≥
≥
≥
≥
-
≥
≥
≥
启动时间（s）
≤
≤1
≤3
启动输出电压
过冲幅度
≤额定输出电压的5%
≤额定输出电压的10%
输出过流保护值
≤额定输出电流的200%
输入冲击电流（A）
≤65
≤80
注：
1.输入电压由85%额定电压至110%额定电压变化;
2.示波器使用20MHz带宽测量;
3.10V调光辅助电压，直流过压保护功能不受表中要求的限制。
4.1.1.1输入浪涌电流
（一）测试目的
本次测试主要测试LED驱动电源的输入浪涌电流是否满足设计指标或者是否与供应商提供的产品说明书给定的技术指标吻合。
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.示波器
3.电流表；
4.电压表：
5.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表2输入浪涌电流测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
MAXLOAD/最大负载
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图8搭建输入浪涌电流测试环境；
2.按照测试要求设定好输入电压和频率,将待测品输出负载设定在MAX.LOAD；
3.示波器的CH1接CURRENTPROBE,用以测量输入浪涌电流,CH1设定在DCMode,VOLTS/DIV设定视情况而定；
4.CH2作为示波器之TRIGGERSOURCE,TRIGGERSLOPE设定为"+"，TIME/DIV以5mS为较佳，TRIGGERMODE设定为"NORMAL"，CH2则接到AC输入电压；
5.以上设定完成后POWERON,找出TRIGGER动作电流值（AT90o或270oPOWERON）。
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图8所示。
图8输入浪涌电流测试电路
（六）测试标准
输入冲击电流最大值应小于50倍输入电流的额定值。
（七）注意事项
1.冷开机（COLD-START）：
需在低（常）温环境下且BULKCap.电荷须放尽，以及热敏电阻亦处于常温下，然后仅能第一次开机，若需第二次开机须再待电荷放尽才可再开机测试；
2.示波器需使用隔离变压器。
4.1.1.2输入有效值电流
（一）测试目的
本次测试主要测试LED驱动电源的输入有效电流是否满足设计指标或者是否与供应商提供的产品说明书给定的技术指标吻合。
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.功率表；
3.电流表；
4.电压表：
5.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表3输入有效值电流测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
MAXLOAD/最大负载
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图9搭建输入有效值电流测试环境；
2.按照测试要求设定好输入电压和频率,将待测品输出负载设定在MAX.LOAD；
3.从功率计中读出输入电流有效值；
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图9所示。
图9输入有效值电流测试电路
4.1.1.3输入峰值电流
（一）测试目的
本次测试主要测试LED驱动电源的输入峰值电流来计算峰值因子（CrestFactor，CF）。
峰值因子为电流的峰值与有效值之比。
峰值因素过大会影响市电质量。
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.示波器；
3.功率表；
4.电流表；
5.电压表：
6.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表4输入峰值电流测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
MAXLOAD/最大负载
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图10搭建输入峰值电流测试环境；
2.按照测试要求设定好输入电压和频率,将待测品输出负载设定在MAX.LOAD；
3.示波器的CH1接CURRENTPROBE,用以测量输入浪涌电流,CH1设定在ACMode,VOLTS/DIV设定视情况而定；
4.从功率计中读出输入电流有效值；从示波器读出交流输入电流的最大值；
5.计算输入电流的峰值因子。
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图10所示。
图10输入峰值电流测试电路
4.1.1.4输入功率与输入功率因素
（一）测试目的
本次测试主要测试LED驱动电源的输入功率与输入功率因素是否满足设计指标或者是否与供应商提供的产品说明书给定的技术指标吻合。
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.功率表；
3.电流表；
4.电压表：
5.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表3输入功率与输入功率因素测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
MAXLOAD/最大负载
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图11搭建输入功率和输入功率因素测试环境；
2.按照测试要求设定好输入电压和频率,将待测品输出负载设定在MAX.LOAD；
3.从功率计中读出输入电流电压有效值以及功率因素；
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图11所示。
图11输入功率与输入功率因素测试电路
（六）测试标准
功率因数：
不带PFC最小值应大于，带无源PFC最小值应大于，带有源PFC最小值应大于，或由型号产品标准规定。
4.1.1.5输入电流谐波
（一）测试目的
本次测试主要测试LED驱动电源的输入电流谐波是否满足IEC61000-3-2classc谐波限制部分要求。
当LED驱动电源所消耗的有功功率（ActivePower）＞25W时，其输入电流谐波需要符合图12规定限制值。
图12LED驱动电源消耗有功功率＞25W时输入电流谐波限制值
当LED驱动电源所消耗的有功功率（ActivePower）≤25W时，其输入电流谐波需要符合图13规定限制值。
图13LED驱动电源消耗有功功率≤25W时输入电流谐波限制值
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.谐波分析仪；
3.电流表；
4.电压表：
5.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表3输入谐波电流测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
MAXLOAD/最大负载
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图14搭建输入谐波电流测试环境；
2.按照测试要求设定好输入电压和频率,将待测品输出负载设定在MAX.LOAD；
3.从谐波分析仪中读出输入各次谐波电流有效值；
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图14所示。
图14输入电流谐波测试电路
1
2
3
4
4.1
4.1.1
4.1.1.1
4.1.1.2
4.1.1.3
4.1.1.4
4.1.1.5
4.1.1.6输入电源失真模拟
TBD
4.1.2输出特性测试
4.1.2.1输出电压
（一）测试目的
本次测试主要测试恒压型LED驱动电源的输出电压是否满足设计指标或者是否与供应商提供的产品说明书给定的技术指标吻合。
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.功率表；
3.电流表；
4.电压表；
5.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表7输出电压测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
Max.Load/RatingLoad/ZeroLoad
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图15搭建输出电压测试环境；
2.产品输入额定电压&频率（输入最低电压时频率设置最低、输入最高电压时频率设置最高）；
3.按照测试要求在满载情况下，分别测试三种输入电压状况下的输出电压的数值；
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图15所示。
图15恒压型输出电压测试电路
（六）测试标准
恒压型LED驱动电源的输出电压可允许变动范围应小于额定电压的±5%。
4.1.2.2输出电流
（一）测试目的
本次测试主要测试恒流型LED驱动电源的输出电流是否满足设计指标或者是否与供应商提供的产品说明书给定的技术指标吻合。
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.功率表；
3.电流表；
4.电压表；
5.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表7恒流型输出电流测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
Max.Load/RatingLoad/ZeroLoad
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图16搭建输出电流测试环境；
2.产品输入额定电压&频率（输入最低电压时频率设置最低、输入最高电压时频率设置最高）；
3.按照测试要求在满载情况下，分别测试三种输入电压状况下的输出电流的数值；
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图16所示。
图16恒流型输出电流测试电路
（六）测试标准
恒流型LED驱动电源的输出电流可允许变动范围应小于额定电压的±10%。
4.1.2.3纹波电流
（一）测试目的
本次测试主要测试LED驱动电源的输出电流纹波是否满足设计指标或者是否与供应商提供的产品说明书给定的技术指标吻合。
（二）测试设备
本次测试所需要的测试设备如下：
1.可编程交流稳压；
2.功率表；
3.电流表；
4.电压表；
5.示波器
6.电子负载；
（三）测试条件
本次测试条件如下表所示：
表9纹波电流测试条件
环境温度（
）
输入电压（V）
输入频率（Hz）
输出负载设置
25
90/115/132
47-63
Max.Load/RatingLoad/ZeroLoad
180/230/264
（四）测试步骤
1.按照图17搭建纹波电流测试环境；
2.产品输入额定电压&频率（输入最低电压时频率设置最低、输入最高电压时频率设置最高）；
3.示波器设置：
带宽20Mhz，探头10X，其接地线长度不超过12cm；
4.在尽量靠近负载端并上两个电容：
C1为10uF电解电容，C2为高频电容；
5.按照测试要求在满载情况下，分别测试三种输入电压状况下的输出电压纹波的数值；
6.根据负载换算成输出电流纹波数值。
（五）测试电路
本次测试的测试电路图如图17所示。
图17纹波电流测试电路
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