LED灯具老练测试平台的设计与实现研究 何继元

发表时间:2019/7/19   来源:《新材料.新装饰》2019年3月上   作者:何继元
[导读] LED灯具的使用寿命和可靠性对LED灯具十分重要,因此要提升其可靠性和使用寿命,我们设计了LED灯具的老练测试以及平台设计,其中包括了软件设计、硬件设计。软件设计主要是指设计主程序、设计按键控制子程序、设计动态显示控制子程序等。而硬件设计指的是设计译码电路、设计参数采集电路、设计显示接口电路、设计单片机控制系统、设
(佛山市德珂照明科技有限公司)
摘要:LED灯具的使用寿命和可靠性对LED灯具十分重要,因此要提升其可靠性和使用寿命,我们设计了LED灯具的老练测试以及平台设计,其中包括了软件设计、硬件设计。软件设计主要是指设计主程序、设计按键控制子程序、设计动态显示控制子程序等。而硬件设计指的是设计译码电路、设计参数采集电路、设计显示接口电路、设计单片机控制系统、设计告警电路设计键盘接口电路等等。LED灯具老练测试平台的模式是自定义测试模式和3种自动老练测试模式,在长时间的试验下,LED灯具老练测试平台有了很好地适应性和稳定性,这大大满足了测试平台的要求。
关键词:LED灯具;老练测试;测试平台;测试模式

 
        一、前言 
        随着经济的快速发展,人们毫无节制的开采破坏了环境,现在人类已经面临了一个非常严峻的问题---全球气候变暖,致使全球气候变暖的主要原因是二氧化碳排放量的急剧增加,为了解决这一问题,我国政府已经出了节能减排这一基本国策,竭力响应节能减排、低碳生活口号,人们已经达成共识适要建造节约型社会。传统的灯具在照明时有很多缺陷,例如发光的效率不高,电量消耗过快和寿命较短等问题。因此我们研发出了LED灯具,采用LED光源。LED灯具的优点是1、光照效率高。因为光的单向性,没有光的漫射,所以咋很大幅度上保证了光照效率。2、显色度高。因为LED灯具的光显色性要高于传统灯具,想要达到相同的亮度,LED路灯的光照度较传统灯具平均可降低20%左右。3、节能环保。这是LED路灯最突出的优点,绿色环保,LED灯具的二次光学设计使得LED灯具的光只照射到需要照射的地方,因此提高了光照效率,进而达到绿色环保要求。根据以上优点,LED光源已经是目前最有竞争力的光源之一在一在绿色环保照明方面,在很多行业和领域中颇受支持和喜爱,得到了广泛的使用。
        二、LED灯具老练测试的意义
        想要提高LED灯具的使用寿命和可靠性,在灯具出厂之前要对灯具进行老练检测。老练测试是模拟产品在正常条件或异常条件下使用,是让产品以稳定其特性的方法在应力下工作一段时间。在低压、常压和高压的情况下让LED灯具按照某种定时的开和关的方式进行自动测试,以此让灯具在老练期间的不良特性充分暴露出来,LED灯具的老化测试分为流水老化和静电老化,这样在老练过程中有问题的LED灯具很容易就会被检测出来,防止有问题的灯具进入市场,影响安全。LED灯具的使用寿命和质量都会得以保证在经过一系列的老练测试后。因此,我们必须要对所有的LED灯具都进行老练测试,这对LED灯具的产品质量起到有效的保证作用,老练测试是灯具在出厂前必须经历的一个环节,一个操作性较强的老练测试平台对LED灯具来说是必不可少的。
        三、老练测试测试平台
        我们想设计一个LED灯具老练测试的平台,老练测试主要是采集LED灯具的工作参数,LED灯具的工作参数主要有:热学参数、电学参数、光学参数、电流、电压、功率和功率因数等等。这里我们所要采集的是工作电流和老练室的温度,工作参数是通过传感器所采集的,把灯具的相关参数通过串口RS-232上传到主控机上来进行分析和处理。LED灯具的老练测试平台为了提高测试的自动化程度和效率,设置了三种自动预置参数测试模式和自定义参数设置模式。


        测试平台,在一个LED灯具的老练测试平台中左侧放置的应该是LED灯具的测试区域,测试区域同时可以测试多组数据,当然在灯具旁要设计10个规格相同的插座,这样测试一组就可以测试上百支灯具,测试平台上还要放置一个显示屏,用来显示观察在测试过程中的各种数据的动态参数,显示屏下要配置一个键盘,键盘用来启动测试和设置参数,要注意的是要及时调剂各个灯具组上的工作电压。
        四、LED灯具测试平台的硬件设计与软件设计
        1、LED灯具的硬件设计
        硬件设计主要是指单片机,一般多采用两个单片机,单片机是测试平台的主控芯片,用单片机来控制LED灯具测试平台的参数采集,设置以及显示,并及时将数据传给上位机,当老练是的温度超过预置值时、或老练时间到达、抑或灯具组的电流过高时,灯具组的电源就会被系统自动切断,同时触发报警装置,提醒实验人员。单片机与时钟管理芯片和存储器芯片之间的通信采用 I2C 通信协议,单片机与上位机之间的通信采用 RS-232通信协议。
        2、LED灯具的软件设计
        软件设计是指对LED灯具老化测试进行的软件开发,主要利用c语言和KeiluVision4软件进行开发,其中测试平台有三个模式分别为低压、常压和高压。低压是200v、常压220v、高压240v,采用的都是预先设置好的参数。其中常压模式下工作的时间最长为24小时,而低压和高压工作的时间较短为6小时。触发报警装置的老练室温度为40℃。除了以上三种模式,当自动测试模式的参数不符合需求,就可以使用“自动老练测试模式”,“自动老练测试模式”,顾名思义就是可以自定义设置老练过程中的报警温度、工作电压 “开”和 “关”的时间、灯具组电源等等。
        五、LED灯具老练测试平台的实现
        用户根据实际需要的老练的标准要求,在测试平台的显示器上自行设置工作电压、报警温度和开关时间等等这些参数。例如我们在老练测试中将动态参数设置在高压下进行,这时我们要设置通道的工作电压、工作电流、报警预触温度还有工作时段(工作时段指的是在测试中需运行的时间和已运行的时间)老练测试平台将测试中的通道中的工作参数都分为10帧,每帧显示15s,如果在此期间想查看预先设置的动态参数,即可按显示屏上的“模式显示”来展示所需的参数,由此进行页面切换。15s后自动进入动态参数循环显示过程。
        结语:
        LED灯具老练测试平台的实现,能够帮助我们对LED灯具的动态参数实时进行采集、控制和显示,同时本LED灯具老练测试平台还提供了多种测试模式可供选择;三种自动测试模式和自定义测试模式。经过长时间的试验和检测,本个LED老练测试平台已经有了很好的稳定性,而且它不仅适用于LED光源同时还适用于多种光源,想测试其他光源时,只需将灯具换为其他类型灯具即可。
参考文献
[1]唐普英,耿浩然,郝豫鲁,等.LED灯具老练测试平台的设计与实现[J].实验科学与技术,2017,15(6):39-41.
[2]蔡俊涛,张沛强,翁纪钊.LED灯具在线老化自动测试系统设计[J].自动化与信息工程,2015(4):8-11.
[3]王巧彬,翁纪钊,李茂文,等.LED灯具在线老化测试新方法研究[J].应用光学,2015,36(4):596-599.
 
 
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