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 クロマ社製 63110A - 低価格モジュラー電子負荷

特徴
LEDドライバテストのためのLEDモード
LED動作抵抗(Rd)設定可能
LEDリップル電流シミュレーション用に
  内部抵抗(Rr)設定可能
PWM調光テストに対応、高速応答
1メインフレームあたり最高同時8チャンネル
電圧、電流測定(2レンジ、 16ビット精度)
完全保護:OVP、OCP、OPPおよびOTP

LEDドライバ回路は、定電流源として、出力電圧範囲について定電流を出力します。LEDドライバでは、次の方法のいずれかでテストが行われています。
1.実LEDの使用
2.抵抗負荷を使用
3.定抵抗(CR)モードないしは定電圧(CV)モードにて電子負荷を使用
 これら3つのテスト手法では、各々問題点があります。
図1のV-Iカーブで示されるように、LEDでは、順電圧(Vf)と動作抵抗(Rd)を持ちます。抵抗を負荷として使用する場合、図1の青線で示される様に、抵抗のV-Iカーブは、LEDのカーブをシミュレーションできません。抵抗をテストで使用する場合、実LEDとのV-I特性の違いにより、ドライバは出力保護が掛かりLEDドライバは起動できません。電子負荷を使用した場合、LEDが安定動作の状態でCRないしはCVモードに設定され、ターンオン時ないしはPWMブライトネス制御特性をシミュレートできません。このことで、LEDドライバが正常に機能しない、ないしは、保護回路をトリガしてしまったりします。これらテスト要求は、LEDを負荷として使用することで満たされますが、LEDのバラツキ、LEDの劣化、および各種LED品種に対して異なるタイプのLEDや数多くのLEDをドライバ試験のために用意する必要があります。このことはLEDドライバの性能実験や量産時テストの際に時間/コストの効率が悪く、また、実際にテストができないケースも生じます。
図1 – LEDのV-I特性
 メインフレーム 6312A(2スロット) 6314A(4スロット)
 寸法 194x275x550mm 194x439x550mm
 重量 15kg 21.5kg
Chromaは、6310Aシリーズ電子負荷に63110A負荷モデルを提供し、LED負荷のシミュレーションを行う業界で最初のLED動作モードを開発しました。この電子負荷では、LEDドライバの出力電圧と電流を設定することでLEDの負荷特性をシミュレーションします。負荷電流とリップル電流を精密に調整し、LED特性をより詳細にシミュレーションするために順電圧と動作抵抗を設定することが出来ます。

図2にLED負荷からの電流波形を示します。図3は、63110A型のLEDモード負荷機能の電流波形を示します。図2および3より、LEDドライバのスタートアップ電圧と電流は近似していることがわかります。図4にLEDの調光電流波形を示します。図5に63110Aを負荷としたときに調光電流波形をしめします。
図2-LED実負荷 図3-63110A LEDモード負荷 図4-LED調光テスト 図5-63110A調光テスト
内部抵抗(Rr)は、LEDドライバ出力リップル電流をシミュレーションするために調整可能です。従来の電子負荷では、図6に示すようにLEDのリップル電流をシミュレートできません。図7では、LED負荷のリップル電流波形を示します。図8は、63110A型のLEDモード負荷機能のリップル電流波形を示します。
図6-従来の電子負荷 図7-LED実負荷 図8-63110A負荷
図9に抵抗負荷からの電流波形を示します。図10は、電子負荷をCRモードで使用した場合の電流波形を示します。図9および10の電流波形は、LED負荷のものと大きく異なります。特に電圧と電流オーバーシュートが異なり、これにより、LEDドライバは保護モードに突入します。抵抗負荷ないしはCRモードをLEDドライバのテストに使用する場合、図11で示すようにターンオンに失敗します。
図9-抵抗負荷 図10-CRモード負荷 図11-抵抗負荷(フェール)
 モデル 63110A(100Wx2)
 電力 100W
 電流 0~0.6A 0~2A
 電圧 0~300V
 定抵抗モード
 レンジ CRL: 1Ω~1kΩ(60V)
CRH: 10Ω~10kΩ(300V)
 分解能 14ビット
 精度 1kΩ: 0.001mho+0.2%
10kΩ: 0.0001mho+0.1%
 定電圧モード
 レンジ 0~300V
 分解能 CVL: 3.66mV
CVH: 20mV
 精度 0.05%±0.1%F.S.
 LEDモード
 レンジ CV: 300V
RdL: 1Ω~1kΩ(50V)
RdH: 10Ω~10kΩ(300V)
 分解能 CVL: 3.66mV
CVH: 20mV
14ビット
 精度 V: 0.05%±0.1%F.S.
RdL: 1kΩ: 0.001mho+0.2%
RdH: 10kΩ: 0.0001mho+0.1%
 測定部
 電圧読出し    
  レンジ 0~50V 0~300V
  分解能 1mV 5mV
  精度 0.025%+0.025%F.S.
 電流読出し    
  レンジ 0~0.5A 0~2A
  分解能 10uA 40uA
  精度 0.05%+0.05%F.S.