基于LabVIEW的LED驱动电源测试系统的制作方法

本发明涉及led驱动电源技术领域，具体涉及一种基于labview的led驱动电源测试系统。

背景技术：

近年来，led照明产品因其节能、长寿命、绿色环保等特点已被广泛应用于各种场合，而其驱动电源的品质直接制约着led发光品质及照明系统的整体性能。led驱动电源性能检验是led驱动电源生产过程中的重要步骤，能够有效保障其生产质量以及在使用过程中的安全性，进一步规范led照明产品的发展。

目前，led驱动电源测试一般使用由测试仪本体、显示屏、测试箱、连接组件及驱动电源固定组件等组成来完成产品测试，测试结果由人工记录或连接打印机输出测试报告，测试参数也相对单一，而且也不便对工程建设现场led驱动电源进行测试验收。

综上，为更有效的解决工程建设验收中驱动电源质量检测问题，提高工程建设验收效率，同时实现现场测试中对led驱动电源功率因数、效率及纹波等测试项目的在线检测，并依照相关性能指标对测试结果等级的自动判定，有必要对该测试系统进行针对性地改进与研究。

技术实现要素：

本发明为解决工程建设验收现场对led驱动电源的测试(包括功率因数、效率及纹波等)、产品质量等级自动评价等技术问题，提供了一种基于labview的led驱动电源测试系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于labview的led驱动电源测试系统，包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括与所述led驱动电源的输入端相连的交流电源、与所述led驱动电源的输出端相连的电子负载、对应所述led驱动电源的输入端和输出端设置的数据采集装置以及与所述数据采集装置相连的计算机，所述软件部分基于labview平台开发，由所述计算机运行，所述软件部分包括用户登录模块、数据采集模块、电气性能测试模块、电磁兼容性测试模块、电气安全测试模块以及测试结果和等级评价模块。

所述数据采集装置包括信号调理模块和数据采集卡，其中，对应所述led驱动电源的输入端和输出端分别设置一个信号调理模块，以对所述led驱动电源的输入端和输出端的电气参数进行检测和处理，所述数据采集卡分别与每个所述信号调理模块和计算机相连，以采集处理后的电气参数，并传输至计算机。

所述硬件部分还包括设置于所述交流电源的输出端与所述led驱动电源的输入端之间的自动空气开关。

所述电气性能测试模块、所述电磁兼容性测试模块及所述电子负载的相关参数在软件部分的测试界面设置。

所述电子负载大小可调，用以模拟led的非线性负载特性。

所述电气性能测试模块利用数值显示控件和布尔控件进行测试结果的显示。

所述电气性能测试模块利用布尔控件对受测驱动电源进行等级判定并由所述测试结果和等级评价模块生成测试报表。

本发明的有益效果：

本发明的基于labview的led驱动电源测试系统，硬件部分包括与led驱动电源的输入端相连的交流电源、与led驱动电源的输出端相连的电子负载、对应led驱动电源的输入端和输出端设置的数据采集装置以及与数据采集装置相连的计算机，在led驱动电源与交流源之间加入自动空气开关以提高操作安全性，软件部分基于labview平台开发，由计算机运行，软件部分包括用户登录模块、数据采集模块、电气性能测试模块、电磁兼容性测试模块、电气安全测试模块以及测试结果和等级评价模块，由此，可自动实现led驱动电源的测试，不仅方便工程建设的现场验收，直接在测试界面显示纹波等测试结果，而且可实现对测试结果实时的等级判定。此外，该系统结构简单、可扩展性高，便于前期使用与后期维护。

附图说明

图1为本发明一个实施例的基于labview的led驱动电源测试系统的硬件部分方框示意图；

图2为本发明另一个实施例的基于labview的led驱动电源测试系统的硬件部分方框示意图；

图3为本发明一个实施例的基于labview的led驱动电源测试系统的软件部分流程图；

图4为本发明一个实施例的labview显示界面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的基于labview的led驱动电源测试系统，包括硬件部分和软件部分。

如图1所示，基于labview的led驱动电源测试系统的硬件部分包括与led驱动电源的输入端相连的交流电源10、与led驱动电源的输出端相连的电子负载20、对应led驱动电源的输入端和输出端设置的数据采集装置30以及与数据采集装置30相连的计算机40。

进一步地，如图2所示，数据采集装置30包括信号调理模块31和数据采集卡32，其中，对应led驱动电源的输入端和输出端分别设置一个信号调理模块31，以对led驱动电源的输入端和输出端的电气参数进行检测和处理，数据采集卡32与每个信号调理模块和计算机40相连，以采集处理后的电气参数，并将采集到的信息传输至计算机40。在本发明的一个具体实施例中，数据采集卡32的型号为usb-3102a，信号调理模块31包括电流传感模块和电压传感模块，分别将led驱动电源两端电流和电压转换成-10～10v的电压信号输入数据采集卡32。

在本发明的一个实施例中，电子负载20大小可调，用以模拟led的非线性负载特性，即可根据测试的额定负载大小进行调整，以代替led灯实现对led驱动电源各项性能的测试。具体地，可根据led灯的i-v特性设计电子负载，以达到试验的测试要求。

在本发明的一个实施例中，硬件部分还包括设置于交流电源的输出端与led驱动电源的输入端之间的自动空气开关，以为led驱动电源测试系统提高操作安全性。

基于labview的led驱动电源测试系统的软件部分基于labview平台开发，由计算机40运行，软件部分包括用户登录模块、数据采集模块、电气性能测试模块、电磁兼容性测试模块、电气安全测试模块以及测试结果和等级评价模块。

其中，用户登录模块可以保证系统安全，防止无关人员的误操作，确保只有授权用户才能进入测试系统主界面。用户认证可通过事件结构、条件结构以及布尔控件实现，并通过属性节点和路径工具实现主界面vi的调用，把主界面的位置路径传给属性节点，就可以自动调出测试主界面程序。

数据采集模块设定以连续采样的方式采集电气参数。led驱动电源输入输出端的电压电流信号通过usb-3102a数据采集卡模数转换后传送至计算机，首先通过调用dev_create()函数创建设备对象，再利用其它专用函数实现ai连续采样，最后调用dev_release()函数释放设备对象。在采集数据之前，可在程序中对各通道参数进行设置，然后通过选项卡选择需测试的项目名，进入具体测试。

电气性能测试模块、电磁兼容性测试模块及电子负载的相关参数可在软件部分的测试界面设置。

电气性能测试模块利用数值显示控件和布尔控件进行电气性能测试结果的显示。led驱动电源两端的电压电流信号分别显示在波形图中，对信号进行处理、计算与分析得到测试结果，如功率因数、效率及纹波等。电气性能测试模块利用布尔控件对受测驱动电源进行等级判定并由测试结果和等级评价模块生成测试报表。

电磁兼容性测试模块选用快速傅里叶算法分析电压谐波，为提高检测精度，还利用加窗插值算法对快速傅里叶算法进行修正，以减少泄露，有效抑制谐波之间的干扰和杂波及噪声的干扰，从而精确的测量各次谐波电压和电流的幅值和相位。

电气安全测试模块在进行电气安全测试时，可在0.9～1.1倍的额定电压之间任何值进行一小时，分别进行输出端不带负载、输出端带两倍的额定负载及输出端短路的测试，正常工作的led驱动电源不应出现任何损害安全性的缺陷。

测试结果和等级评价模块可读取上述各测试项目的信息，记录性能测试等级评价结果并生成测试记录报表。

在本发明的一个具体实施例中，首先连接硬件部分，数据采集卡选择输入端口为ai0、ai1、ai2和ai3，连接时各模块的接地端选择共地连接。测量前先进行预热，测量过程中负载比例依次调为100％、75％及50％以满足测试项目要求。

总体而言，如图3所示，基于labview的led驱动电源测试系统的软件部分执行如下流程：系统初始化；用户登录；启动数据采集卡；进行电气性能测试、电磁兼容性测试、电气安全测试；测试数据分析与等级评价，测量结果虚拟化；进行数据显示、数据打印和停止。

具体而言，在测试前，首先通过用户登录模块完成对测试人员的身份认证，如果输入错误的用户名和密码，会提示“用户名或密码错误”；当输入正确的用户名和密码时，会提示“登录成功”，并调出测试系统主界面vi，关闭登录程序。然后通过数据采集模块采集驱动电源两端电压电流值，待外部电路连接完成后，ai采集模式选择连续采样，采样通道设置为4，待计算机接收数据采集卡采集的各通道数据后分别以波形和数据的形式实时显示在测量界面。数据采集模块的显示界面如图4所示，然后再通过选项卡控件进入其他项目测试界面。

在电气性能测试中，驱动电源两端的电压电流信号分别显示在波形图中，并将各数据测试结果通过数值显示控件显示在前面板上，当测试值出现错误时，测量界面相应项目旁的方形指示灯会显示为红色，以起到报警作用。依据测试标准，可通过相关数据分析结果对驱动电源部分性能进行等级再次判定，以减少因部分厂商对led驱动电源虚标等级所造成的危害，等级判定结果也由布尔控件中的指示灯直接显示在相应测试项目旁。

在电磁兼容测试中，可将含有谐波的电压信号读入labview，将该通道信号数据输入谐波失真分析vi，即可以得到直流分量、基波分量以及各次谐波分量，进而得到各次谐波的含有率，并在xy图中以柱状图形式显示出各次谐波对应的谐波含有率。柱状图方便设置一数值选择框，选择对应的谐波次数，就可同步更新对应于该次谐波的含有率。再经过进一步编程计算可得到该信号的总谐波畸变率。针对驱动电源的谐波测试，25w以下是无需测试的，所以在测试界面中直接给出测得值，25w以上给出测试数据后并依据国标规定限制给出判定结果。

在电气安全测试中，短路保护测试分别用20cm(恒压)和200cm(恒流)长的输出线，使输出短路2s，驱动电源无输出，再重新接上额定负载，电路正常工作，说明短路保护装置正常，并将其短路保护波形显示在波形图上。再进行输出端不带负载、输出端带两倍的额定负载测试，同样观察输出波形以判断工作是否正常。

最后，利用测试结果和等级评价模块程序读取各测试项目结果与等级评价信息，并生成测试记录报表。

根据本发明实施例的基于labview的led驱动电源测试系统，硬件部分包括与led驱动电源的输入端相连的交流电源、与led驱动电源的输出端相连的电子负载、对应led驱动电源的输入端和输出端设置的数据采集装置以及与数据采集装置相连的计算机，在led驱动电源与交流源之间加入自动空气开关以提高操作安全性，软件部分基于labview平台开发，由计算机运行，软件部分包括用户登录模块、数据采集模块、电气性能测试模块、电磁兼容性测试模块、电气安全测试模块以及测试结果和等级评价模块，由此，可自动实现led驱动电源的测试，不仅方便工程建设的现场验收，直接在测试界面显示纹波等测试结果，而且可实现对测试结果实时的等级判定。此外，该系统结构简单、可扩展性高，便于前期使用与后期维护。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。