【第10期】五款小功率LED驱动电源深度评测
摘要： 随着行业的发展，LED光源的品质得到了大幅度的提升，但LED驱动电源的质量却无法跟上整体的步伐，成为制约LED寿命的“元凶”。那么目前LED驱动电源的质量，是否能够达到光源的使用要求?新世纪LED评测室特别策划，联合佛山市沃特测试技术服务有限公司，对LED小功率驱动电源做了一期评测。
前言
日前，中国国家认证认可监督管理委员会发布《国家认监委关于发布强制性产品认证实施规则的公告》，其中LED驱动电源纳入3C强制认证范畴。调整新增产品自2015年9月1日起，未经认证不得擅自出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用。在行业发展初期，国家并没有把LED驱动电源纳入非强制性认证(CQC)体系和3C认证范围，需要认证的只有LED灯具，也就是说3C认证只是测试灯具并没有单独测试驱动电源。
从整个行业长远的发展而言，这无疑有利于电源的健康良好发展，但同时也可能会对某一部分企业造成不小的冲击。另一方面，随着市场的膨胀，传统的电源厂商也开始纷纷推出LED电源产品，再加上众多创新型的企业不断涌现，加入了分食蛋糕的行列。
为了深入了解目前LED驱动电源的产品品质，本期评测，新世纪LED评测室选取了深圳市展华光电有限公司(以下简称“展华”)、上海诺意光电科技有限公司(以下简称“诺意”)、深圳市莱福德光电有限公司(以下简称“莱福德”)、广东科谷电源有限公司(以下简称“科谷”)、深圳市欣锐特科技有限公司(以下简称“欣锐特”，共五款LED小功率驱动电源，特邀佛山市沃特测试技术服务有限公司作为第三方检测机构，测试工程师胡晓坤为首席评测师，从转换效率，功率因数，恒流精度，电压范围，传导骚扰，辐射骚扰(CDN法)，谐波电流，浪涌等方面，深入探讨目前市面上LED小功率驱动电源的产品品质，是否达到行业的相关标准。
本次评测样品终端销售价格
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产品外观与产品描述
本次测试样品共有五个型号，科谷KEDH003S0350NR05;;欣锐特LQC100VA-40HNA; LF-G425A;展华WGSBE-031C030;诺意NQ2442C300，对转换效率，功率因数，恒流精度，电压范围，传导骚扰，辐射骚扰(CDN法)，谐波电流，浪涌8个项目进行测试评估。本次测试项目仅为单项测试结果评估，并未包含安全，电磁兼容，能效的完整项目测试，相关结论仅为参考。
以下为各型号标称参数列表
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测试说明
测试时间：2014年7月28日至2014年8月7日
测试结果及分析：测试结果数据显示顺序按照转换效率，功率因素，恒流精度(参看输出电流)，输出电压，辐射骚扰(CDN法)，传导骚扰，谐波电流，浪涌。试验过程中，电源输入采用制造商标称输入电压范围的最高电压和最低电压进行，同时，对中国大陆电网电压也纳入评估。控制装置输出负载采用制造商宣称的最大负载和最小负载进行,或者是采用额定负载进行。
转换效率
该项试验通过测量控制装置的输出功率和输入功率，通过公式计算得出转换效率：
转换效率=输出功率÷输入功率
试验过程中，电源输入采用制造商标称输入电压范围的最高电压和最低电压进行，同时，对中国大陆电网电压也纳入评估。控制装置输出负载采用制造商宣称的最大负载和最小负载进行,或者是采用额定负载进行。
转换效率试验结果
经过测试，5个型号的LED控制装置中，型号为LF-G425A的转换效率最高达到78.1%，最低时为72.1%，为5个型号中转换效率最高的;型号为LQC100VA-40HNA的转换效率最高只达到53.8%，最低时只为51.7%，为5个型号中转换效率最低的一个。
关于LQC100VA-40HNA转换效率测试的补充：因收到反馈说这款产品与标称出入较大，胡工与沃特工作人员采用万用表对样品重新进行检测，据沃特测试资深工程师胡晓坤分析，由于LQC100VA-40HNA是采用的非隔离电路设计，很有可能在测试过程中电路与电子负载产生了影响，造成了其效率数值偏低。以下为采用电子负载与万用表进行测试的对比以及LQC100VA-40HNA采用万用表测试的转换效率与恒流精度数值。
FOR MODEL OF LQC100VA‐40HNA （电子负载显示输出电流值与万用表不同）
Input: 184V; output: 20V
Input: 184V; output: 40V
FOR MODEL OF LF‐G425A （电子负载显示输出电流值与万用表相同）
万用表测试所得转换效率数值
恒流精度测试期间表现情况
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功率因数
该项试验依据GB/T 24825第9章节进行;试验过程中，电源输入采用制造商标称输入电压范围的最高电压和最低电压进行，同时，对中国大陆电网电压也纳入评估。控制装置输出负载采用制造商宣称的最大负载和最小负载进行，或者是采用额定负载进行。
线路功率因素试验结果
经过测试，5个型号的LED控制装置中，型号为NQ2442C300的功率因数最低时为0.660，最高时达到0.910，为5个型号中功率因素最高的;型号为LQC100VA-40HNA的功率因数最低时为0.460，最高时只达到了0.550，为5个型号中最低的。
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输出电流恒流精度
该项试验依据GB/T 24825第7.2章节进行;试验过程中，电源输入采用制造商标称输入电压范围的最高电压的106%和最低电压的92%进行，同时，对中国大陆电网电压也纳入评估。控制装置输出负载采用制造商宣称的最大负载和最小负载进行，或者是采用额定负载进行。
以下是输出电流恒流精度测试结果
5个型号的LED控制装置中，KEDH003S0350NR05铭牌输出电流为350mA，实际输出电流为298-300mA;LF-G425A铭牌输出电流为350mA，实际输出电流为342-353mA;NQ2442C300铭牌输出电流为300mA，实际输出电流为267-294mA;LQC100VA-40HNA铭牌输出电流为100mA，实际输出电流为58-63mA;WGSBE-031C030铭牌输出电流为300mA，实际输出电流为289-292mA。经过比较，型号为LF-G425A、WGSBE-031C030两个型号的输出电流与铭牌输出电流额定值偏差在10%以内，符合标准的要求，其它3个型号偏差均超过10%，其中LQC100VA-40HNA偏差达到42%，为5个型号中最差的。
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电压范围
在额定输出电流情况下测量输出电压。试验过程中，电源输入采用制造商标称输入电压范围的最高电压和最低电压进行，同时，对中国大陆电网电压也纳入评估。控制装置输出负载采用制造商宣称的最大负载和最小负载进行，或者是采用额定负载进行。
以下为电压范围输出电压测量试验结果
经过测试，5个型号的LED控制装置中，KEDH003S0350NR05铭牌输出参数为8-11VDC，实际输出参数为6.3-14.3V;LF-G425A铭牌输出参数为9-14VDC，实际输出参数为6.3-15.4V;NQ2442C300铭牌输出参数为6-12VDC，实际输出参数为2.6-12.3V;LQC100VA-40HNA铭牌输出参数为20-40VDC，实际输出参数为15.8-57.6V;WGSBE-031C030铭牌输出参数为10VDC，实际输出参数为7.6-15V。经过比较，型号为LF-G425A、NQ2442C300的两个输出参数与铭牌输出参数额定值偏差较小。
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EMC部分测试分析
根据LED驱动电源的EMC认证经验，LED驱动电源EMC问题主要集中在传导、辐射骚扰(30MHz-300MHz)、谐波电流、浪涌等EM测试项目，所以，这5个驱动采用最新EMC国际标准从以上4个项目着手测试评估分析，以下是EMC具体的测试项目与分析：
传导测试结果
未完，更多关于“EMC部分的分析”等内容详见《新世纪LED》杂志2014年8月刊。订阅《新世纪LED》杂志请咨询：Tel：020-85236099 ，E-mail ：tom@ledth.com ，QQ：12369945 万先生。
【导读】
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总结与鸣谢
LED灯具以其高效、节能、长寿、小巧等技术特点，正在成为新一代照明市场的主力产品，且有力地拉动环保节能产业的高速发展。根据市场调查公司的报告，2010年全球LED照明市场超过57亿美元。预计从2010年到2016年，全球LED照明的市场占有率将由7%增至40%以上，2020年LED照明市场的收入将接近5200亿美元，接近60%的全球照明市场份额。同时随着LED技术的不断探索、提升，灯具整体的性能要求也越来越高，而驱动电源在整个LED灯具中发挥的作用与影响就好比像汽车的发动机一样重要。因此市场未来对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容等的要求将越来越重视。设计一款好的LED驱动电路除了要满足基本的安全要求外,也应该在恒流特性与降低功耗方面下足工夫，尽可能保持恒流特性,尤其在电源电压发生±15%的变动时,仍应能保持输出电流在±10%的范围内变动.避免驱动电流超出最大额定值,影响其可靠性.，同时获得预期的LED亮度、色度的一致性要求。驱动电路保持较低的自身功耗,这样才能使LED的系统效率保持在较高水准。转换效率与功率因数低，说明使用的驱动电源、电路设计不好，会大大降低灯具的使用寿命。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。
在电磁兼容方面LED驱动作为一个干扰源，运行时产生的传导骚扰/辐射骚扰/谐波。对变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的影响与危害，主要表现为产生谐波附加损耗，使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。
并联到线路上起无功补偿的电容器对谐波会有放大作用，使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，会使电容器的电流值增加，造成温度升高，减少电容器的使用寿命。谐波电流也会使变压器的铜损耗增加，引起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等。当电流谐波分量较高时，可能会引起继电保护的过电压/电流保护的误动作。因此，如果量测出谐波电流过高时，除了电容器端需要串联适宜的调谐(detuned)电抗外，并考虑针对负载特性加装谐波改善装置。
综合以上，在综合考虑LED驱动的安全与性能，电磁兼容，节能环保等方面的设计与研究，将是我们LED行业未来的重中之重，率先做好技术研究、开发、储备，才能凭借核心技术能力，在未来的市场上占据有利的地位。
特别鸣谢：佛山市沃特测试技术服务有限公司
佛山市沃特测试技术服务有限公司是具有多年产品测试与认证经验的专业第三方检测认证机构，作为沃特检验集团南中国区重要的综合检测平台，佛山沃特是CNAS、EMSD、CPSC、CEC、Energy Star、CBTL认可实验室，也是UL、ITS、CSA、TUV莱茵、TUV SUD等权威机构的战略合作伙伴，为客户提供产品的安全、EMC、化学环保、能效、可靠性、性能等检验检测和国际认证服务，沃特检验集团还在香港、深圳、东莞、中山、苏州、宁波、成都设立运营中心和检测实验室，积极跟随客户需求，协助客户的产品顺利推广应用至全球市场。
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