Измерение пульсаций светодиодных ламп, простой метод (UPD: +Video)

На днях приехали фотодиоды SFH229, и удалось собрать небольшой макетик показывающий (с помощью  осциллографа) уровень пульсаций.

pulse_meter-006-007

По сути использован  операционный усилитель с ограничителем коэффициента усиления для очень большого входного сигнала. Тип элементов я не выбирал, а позаимствовал отсюда. Базовый принцип состоит в пересчете тока фотодиода в напряжение на выходе операционного усилителя:

02

Операционный усилитель я взял другой, нежели на схеме (там rail-2-rail, мне пока не надо такого), в корпусе дип8 и типа LM358, а также поднял напряжение питание до 5-ти вольт. Просто так удобней паять на макетной плате.

foto_usilitel_shema_01

С помощью такого фотоусилителя можно посчитать абсолютный коэффициент пульсаций по формуле Kабс2 — 1 — Umin/Umax (отсюда).

upuls_01

Это один из методов расчета и очевидно, что для его более точного значения надо усреднять данные путем разложения кривой на мелкие промежутки, что естественно при использовании в микропроцессорных системах. Однако лично для меня такой метод хорош тем что мой портативный осциллограф показывает и минимальное и максимальное значение напряжения с цифровом виде, что все ускоряет. Хотя можно использовать и программы для обработки графиков, для получения более точных данных.

Итак, для начала вот как выглядит тестовый макет, собранный на макетной плате. Дополнительные детали справа — это стабилизатор 7805, я вначале пробовал запитать это от лабораторного блока. но потом бросил эту затею, слишком были высокие всплески в результате. pulse_meter-001-002 Вешаю лампу на расстоянии около 40см над центром фотодиода, выключаю свет стола, и оставляю только слабый верхний. Осциллограф включаю в режиме постоянного напряжения, чтобы видеть постоянную составляющую. pulse_meter-002-003

Протестировал пару ламп, попавшихся под руку.

pulse_meter-008-001

И получаем вот такое для верхней лампы, не имеющей импульсного преобразователя. Частота пульсаций ожидаемо — 100гц. Абс. коэффициент = 1-122/314 = 61%. pulse_meter-003-004 Для второй лампы, частота пульсаций выше так как там стоит импульсный преобразователь, и равняется около 40 кгц. Абсолютный коэффициент пульсаций — 33%.
pulse_meter-005-006 А вот уровень пульсаций моей самодельной лампы, которая собрана на основе 30-ти ваттных драйверов и 3-х ваттных светодиодов и установлена над рабочим столом мастерской. Коэффициент — 3,5%.pulse_meter-007-008Результат довольно необычный, так как я ожидал, что пульсации света от лампы над столом будут значительно выше.

Конечно, это первоначальные данные и не следует к ним относиться как к абсолютно точным. Но, думаю, данная статья даст немного понятия про то, что коэффициент пульсаций совершенно невозможно определить по внешнему виду драйвера. К сожалению можно лишь констатировать, что конденсаторные выпрямители с минимальным выпрямительным конденсатором имеют очень посредственные характеристики. Все остальное — требует измерений.

UPD. Снял видео про тест пульсаций.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *