ledドライバーテストソリューション
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LEDドライバーテストソリューションTRANSCRIPT
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Turnkey Test & Automation Solution Provider
LED電源ドライバ テストソリューション
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パワーエレクトロニクス試験
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LED(Light Emitting Diode)は省電力、コンパクト、長寿命、汎用性に優れ
た照明用光源です。すでに液晶モニタ、TVバックライト、車用照明、道路照
明、室内照明、屋外用大型ディスプレイ及び民生機器などに応用されていま
す。
LED電源ドライバはLEDを駆動させる電源で、LEDの持つ特性から主に定
電流源として設計されています。一般的なスイッチング電源(SM PS)と
は機能や特性は異なりますが、機造や使われている部品がほぼ同じだけで
はなく、テストに必要なパラメータなどは非常に似ています。Chromaは
電源テスト分野において25年以上培った経験やノウハウから、プログラマブ
ルAC/DC電源、高精度パワーメータ、LED電源ドライバ試験用に開発された
ロードシミュレータを組み合わせることで、R&D、品質管理、量産など様々な
フィールドにたいし、LED電源ドライバの検査に最適なソリューションを提供
します。
交流電源
デジタルパワーメータ
LEDロードシミュレータ
入力
出力
LED 電源ドライバ
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IEC 61000-3-2 高調波試験66200 ソフトパネル 電力効率試験 ソフトパネル
電圧ディップ / 瞬停 / 電圧変動試験高調波/インターハーモニクス試験
特長 ☑ 出力: 500VA~4KVA/0~300VAC/424VDC☑ 出力モード:交流(AC)、直流(DC)、交流+直流(AC+DC)☑ 電圧ディップ/瞬停/電圧変動試験が可能☑ 電圧と出力周波数の変動率設定☑ LIST、PULSE、STEPモード使用の電源ライン変動シミュレーション機能☑ SYNTH、INTERHAR使用の波形歪編集☑ 測定機能:電圧、電流、パワー、波相電力、力率、波高因子、 ピーク電流、突入電流☑ IEC61000-3-2対応スタンダード交流電源☑ IEC 61000-4-11, -4-13, -4-14, -4-28予備試験対応
交流電源
PULSE LIST STEP SYNTH INTERHAR
Model 61500 シリーズ
特長 ☑ パラメータ 電圧 : Vrms, Vpeak+, Vpeak- 電流: Irms, Ipeak+, Ipeak- 電力 : Watts, Power Factor, VA, VAR☑ 10 mA 最小電流レンジ、0.1mW 解像度☑ Energy Star および IEC 62301/ErP 規格に準拠☑ 平均法と積分法による不安定電力計測☑ 全高調波歪率測定(THD)、突入電力とエネルギー (WH又はジュール)測定 (Model 66202)☑ 電圧および高調波試験、最高50ステップ (Model 66202)☑ ユーザー定義PASS/FAIL自動判断機能☑ インターフェイスオプション : USB 又は USB+GPIB
Energy Star対応高精度電力計測デジタル パワーメータ
Model 66200 シリーズ
型名 66201 66202
測定項目 V, Vpk, I, Ipk, W, VA, VAR, PF, CF_I, F V, Vpk, I, Ipk, Is, W, VA, VAR, PF, CF_I, F, THD_V, THD_I, Energy
交流電圧 150/300/500Vrms (CF = 1.6) 150/300/500Vrms (CF = 1.6)
交流電流 0.01/0.1/0.4/2 Arms (CF=4) SHUNT H : 0.2/2/8/20Arms ([email protected]/2/8A, CF = 4@ 20A)SHUNT L : 0.01/0.1/0.4/2Arms (CF=4)
電力測定確度 47Hz ~ 63Hz : 0.1% of rdg + 0.1% of rng15Hz ~ 1KHz : (0.1+ 0.2/PF∗KHz)% of rdg + 0.18% of rng
47Hz ~ 63Hz : 0.1% of rdg + 0.1% of rng15Hz ~ 1KHz : (0.1+ 0.2/PF∗KHz)% of rdg + 0.18% of rng
型名 61501 61502 61503 61504電力容量 500VA 1000VA 1500VA 2000VA電圧 150V/300V/Auto 150V/300V/Auto 150V/300V/Auto 150V/300V/Auto最大電流 4A/2A (150V/300V) 8A/4A (150V/300V) 12A/6A (150V/300V) 16A/8A (150V/300V)周波数範囲 DC, 15 ~ 1KHz DC, 15 ~ 1KHz DC, 15 ~ 1KHz DC, 15 ~ 1KHz
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V
ILED Curve
VO
IO Rd
図1 – LED V-I 特性
図2 – LED実負荷 図3 - 63110AのLEDモード 図4 – LED実負荷 図5 - 63110AのLEDモード
特長 ☑ 独自のLEDモードによるLED電源ドライバ試験☑ LED動作抵抗値(Rd)の設定機能☑ LEDリップル電流シミュレーションの高周波抵抗(Rr)設定機能☑ 高速応答によるパルス幅変調(PWM)調光測定☑ 1フレーム最大8チャンネル☑ 二段式16ビット高精度電圧/電流測定回路☑ 保護機能 :過電圧、過電流、過電力の保護機能と過熱アラーム機能
LEDロードシミュレータ
Model 63110A / 63113A
当社の63110Aは、独自のLEDモードによりLED電源ドライバの出力電圧と電流を設定するだけで、LED特性をシミュレートすることができます。またLEDの動作抵抗(Rd)と高周波抵抗(Rr)を設定することにより、負荷および高周波リップルも実際のLEDに近づけることができ、高速応答によりPWM調光試験にも対応しています。
図2はLED実負荷による波形(上段は電流、下段は電圧)を示し、図3は63110AのLEDモードの波形を示します。図2と図3からLED電源ドライバ駆動時の波形が非常に似ていることが分かります。また図4はLED実負荷の調光動作波形を示し、図5は63110AのLEDモードの調光動作波形を示します。
メインフレーム型名
6312A(2 slots)
6314A(4 slots)
寸法(H×W×D)
194×275×550 mm /7.6×10.8×21.7 inch
194×439×550 mm / 7.6×17.3×21.7 inch
重量 15 kg / 33.1 lbs 21.5 kg / 47.4 lbs
図1のI-V特性が示すように、LEDには順方向電圧(Vf)と動作抵抗(Rd)の特性があります。抵抗を負荷として使用する場合、V-Iは直線(青線)となりLED特性をシミュレーションすることができません。特にLED電源ドライバの立上がり時には抵抗とLEDのI-V特性が大きく異なるため電源を起動できない可能性もあります。また電子負荷のCR・CVはLED定常時の測定には適していますが、調光動作についてはシミュレーションすることができません。
LEDを実負荷として使用する場合はこれらの課題をクリアすることはできますが、製品の経年劣化などにより、検査の定量化を図るには非常に不便です。
LED電源ドライバは定電流の出力電圧範囲を持っており、通常は以下の状態で検査されます。1.LED実負荷を使用する。2.抵抗を使用する。3.電子負荷の定抵抗CRモードまたは定電圧CVモードを使用する。上記検査方法にはそれぞれ欠点があり、LED電源ドライバの検査要求を完全に満たすことができません。
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図9 –抵抗 図10 – 電子負荷の定抵抗モード
図7 – LED負荷のリップル電流図6 – 従来の電子負荷のリップル電流 図8 - 63110Aのリップル電流
図11 – 抵抗(LEDドライバ駆動できず)
図6のように電子負荷ではL E Dの出力リップル電流をシミュレーションすることができませんが、63110Aは高周波抵抗(Rr)を調整することでリップル電流をシミュレーションすることができます。図7はLEDのリップル電流を示し、図8は63110Aのリップル電流を示します。
図9は抵抗の波形を示し、図10は電子負荷の定抵抗CRモードの波形を示します。図9・図10の波形と図2の波形には大きな差があります。特に電流や電圧のオーバーシュートによりLED電源ドライバーの保護機能を働かせてしまい、図11のように電源が駆動できない場合があります。
V
I
Vo1 Vo2 Vo3 Vo4
IO
図12 - LED個数シミュレーション
図13 - LED特性シミュレーション
Rd1 Rd2 Rd3 Rd4
V
I
VF1 VF2 VF3Vo
IO
Rd3 Rd2 Rd1
型名 63110A (100Wx2) 63113A 電力容量 100W 300W電流範囲 0~0.6A 0~2A 0~5A 0~20A電圧範囲 *1 0~500V 0~300V定格最小電圧 6V@2A 4V@20ALEDモード
範囲
電圧: 0~100V/0~500V Rd 係数 : 0.001~1
VF: 0~100V/0~500V電流 : 0~2A
Rd: 1Ω~1kΩ/10Ω~10kΩ
電圧 : 0~60V/0~300VRd 係数 : 0.001~1
VF : 0~60V/0~300VLEDL @ CCH : 0~60V- 0~20A (Rd: 0.05Ω~50Ω)LEDL @ CCL : 0~60V- 0~5A (Rd: 0.8Ω~800Ω)LEDH @ CCL : 0~300V- 0~5A (Rd: 4Ω~4kΩ)
分解能 *2
Vo : 4mV/20mVIo : 0.1mA
Rd 係数 : 0.001Rd : 62.5µS/6.25µS
VF : 4mV/20mV
Vo : 1.2mV/6mVIo : 100µA/400µA
Rd 係数: 0.001Rd : 400µS / 25µS / 5µS
VF : 1.2mV/ 6mV定抵抗 CRモード
抵抗範囲 CRL : 3Ω~1kΩ (100W/100V)CRH : 10Ω~10kΩ (100W/500V)
CRL @ CCH : 0.2Ω~200Ω (300W/60V)CRL @ CCL : 0.8Ω~800Ω (300W/60V)CRH @ CCL : 4Ω~4kΩ (300W/300V)
設定分解能 *2 CRL : 62.5µSCRH : 6.25µS
CRL @ CCH : 100µSCRL @ CCL : 25µSCRH @ CCL : 5µS
設定確度 1kΩ : 4mS+0.2%10kΩ : 1mS+0.1%
200Ω : 10mS+0.2%800Ω : 2.5mS+0.2%4kΩ : 0.5mS+0.2%
定電圧 CVモード 電圧範囲 0~500V 0~300V設定分解能 20mV 6mV設定確度 0.05% + 0.1%F.S. 0.05% + 0.1%F.S.定電流 CCモード 電流範囲 0~0.6A 0~2A 0~5A 0~20A設定分解能 12µA 40µA 100µA 400µA設定確度 0.1%+0.1% F.S. 0.1%+0.1% F.S. 0.1%+0.2% F.S.測定機能電圧 リードバック電圧範囲 0~100V 0~500V 0~60V 0~300V分解能 2mV 10mV 1.2mV 6mV測定確度 0.025%+0.025% F.S. 0.025%+0.025% F.S.電流 リードバック電流範囲 0~0.6A 0~2A 0~5A 0~20A分解能 12µA 40µA 100µA 400µA測定確度 0.05%+0.05% F.S. 0.05%+0.05% F.S.
注意 *1 : 運用電圧が定格の1.1倍以上の場合は被検査対象にダメージを与える恐れがあります*2 : S(シーメンス)はコンダクタンスのSIユニットで、相互抵抗の片側と同等になります。
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研究開発、品質保証、生産ラインなど検査用途に応じてカスタマイズ。
1. LEDロードシミュレータ : Chroma 6310A/6330A シリーズ
2. 変換ユニット/モジュール*1 : Chroma A849101/A849102 & A849103
3.タイミング/ノイズアナライザ : Chroma 6011/80611 & 80611N card
4. システムコントローラ*2 : 工業用PC
5 . 直流電源: Chroma 62000P シリーズ
6. デジタルパワーメータ/アナライザ : Chroma 6630/66200 シリーズ
7 . 過電圧/短絡テスタ : Chroma 6012/80612
8. ON/OFFコントローラ : Chroma 6013/80613
9. 交流電源 : Chroma 6500/61500/61600 シリーズ
Model 8491
最適化されたテスト項目Chroma 8491 自動検査システム(ATS)はLED電源ドライバ検査に合わせて最適化された標準テスト項目(アプリケーション)を装備しています。検査条件と仕様を設定するだけで簡単に自動検査を行うことができます。
最適化されたテスト項目により6種類の電源検査に対応できます。1. OUTPUT PERFORMANCES:被検査対象からの出力特性を確認2. INPUT CHARACTERISTICS:被検査対象の入力パラメータを確認3. REGULATIONS:入力電源と負荷変化時の安定性を確認
出力特性測定1. 出力電圧2. 出力電流3. リップル電流(RMS値&P-P)4. 調光電流5. 調光周波数6. 調光サイクル7. 効率8. 測定中調整9. 電流オーバーシュート
入力特性測定10. 突入電流11. 入力有効値電流12. 入力ピーク電流13. 入力電力14. 電流ハーモニクス15. 入力力率16. 入力電圧上昇/下降17. 入力周波数上昇/下降18. AC電源断測定19. 電流歪シミュレーション
安定度測定20. 電流安定度21. 電圧安定度22. 総合安定度
タイミング&静止特性23. 開始時間24. 休止時間25. 上昇時間26. 下降時間
保護特性測定27. 短絡測定28. 過電圧保護29. 過負荷保護*30. 過電力保護*
特殊測定31. GPIB読取り/書込み32. RS232読取り/書込み
*被検査対象が定電圧の場合
高性能なハードウェアとフレキシブルなソフトウェアによるLED電源ドライバ自動検査システム
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*1 : A849101はUUT出力シグナルを電圧シグナルに変換し、84911LED電源ドライバ測定カード (200Mhz) で計測されます。オプションの80611ノイズカードは20Mhzのリップル電流計測が必要です。*2 : コントローラには84911LED電源ドライバ計測カードと84903コントロールカードが含まれます。- 84911:rms電流、調光電流/周波数/サイクル、タイミング、電力、リップル電流 (200KHz) の計測- 84903:BLコントロールシグナル (DCレベル、PWM、SM bus) 及びON/OFFシグナルの供給
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4. TIMING & TRANSIENT:ON/OFF時の過度状態と各事象の時間を確認5. PROTECTION TESTS:電源保護回路のトリガーを確認6. SPECIAL TESTSは電源測定の特殊機能にも対応
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ソフトウェアプラットフォームATS8491にはスイッチング電源用に25年以上実績のあるソフトウェアプラットフォームをLED電源ドライバに最適化したPowerProⅢが含まれています。PowerProⅢはオープンアーキテクチャをなっているため、幅広いアプリケーションや製品に応用することが可能です。またWindows 98/2000/NT/XP環境で動作しますので簡単にアクセスすることが可能です。
メイン画面統計レポート
GO/NOGO判定 テストプログラム編集
LED電源ドライバ
LED電源ドライバ
LED電源ドライバ
LED電源ドライバ
交流電源Vac In
BL adj
Enable
BL adj & Enable & Vsaveコントロールカード*
リップル/ノイズアナライザ*
IPC
パワーメータ
冶具
Meas Ripple current(@20MHZ)
7234 DOカード*
LEDロードシミュレータ
冶具TV LIPSPOWER
(+5V)
交流電源 Vac In
BL adj
EnableBL adj & Enable & Vsave コントロールカード
パワーメータ
IPC
Meas Dimming current/duty/freq & Timing & Power &
Ripple Current (200kHz)測定カード
リップル/ノイズアナライザ
Meas Voltage Ripple / Noise & Ripple current
(@20MHZ)
Loading /ShortCircuit / OVP
LEDロードシミュレータ
Vdc Out
Signal Transfer変換ユニット*
(recommendusing A849103)
(+12V)
SMPS2 outputs
LED Power Driver
4 outputs
* It is selectable if required
Meas Dimming current/duty/freq & Timing & Power &
Ripple Current (200kHz) 測定カード*
Loading /ShortCircuit / OVP
LEDロードシミュレータ
7234 DOカード
Signal Transfer変換ユニット
(recommendusing A849102)
LED照明用ドライバ検査ブロック図
LED TV LIPS電源検査ブロック図
型名 変換モジュール A849102 変換モジュール A849103入力
Vrms範囲 0~80V(max 88Vpk) / 0~500V(max 550Vpk) 0~80V(max 88Vpk) / 0~500V(max 550Vpk)帯域幅 200KHz @ 3dB 200KHz @ 3dB精度 0.3% + 0.2%F.S. 0.3% + 0.2%F.S.
Irms範囲 0~100mA / 0~200mA / 0~400mA 0~400mA / 0~800mA / 0~1600mA帯域幅 200KHz @ 3dB 200KHz @ 3dB精度 0.5% + 0.2%F.S 0.5% + 0.2%F.S
リップル電流 (rms & p-p)範囲 0~50mAp-p / 0~100mAp-p / 0~150mAp-p 0~100mAp-p / 0~400mAp-p / 0~800mAp-p帯域幅 20MHz @ 3dB 20MHz @ 3dB精度 0.5% + 0.2%F.S 0.5% + 0.2%F.S
電圧リップル/ノイズ (rms & p-p)範囲 2.5Vp-p / 20Vp-p 2.5Vp-p / 20Vp-p帯域幅 20MHz @ 3dB 20MHz @ 3dB精度 1% 1%
出力9 Pin D-sub (to 84911 M card) 範囲 4Vpk 4VpkBNC (to 80611N card) 範囲 2Vp-p 2Vp-p
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