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手把手教你自制闪烁测试工具

楼主今天大家分享如何自制一个简易的灯光闪烁测试工具,它需要与示波器配合进行工作,对于大部分的工程师来说,示波器早已是工作中必备的测试设备,剩下要准备的器件都很容易找到有了这简易版的测试工具后,以后的灯光闪烁测量问题就很容易解决了,你心动了吗? 快跟着楼主的教学一步一步做下去。

所有由交流电(AC)供电的照明设备,不正确的设计导致闪烁的问题出现。由于LED对于电流的变化非常敏感,和白炽灯相比,LED的闪烁问题更加严重。一般来说,闪烁现象大部分是以两倍的交流电频率作周期性的光波动,但由于灯具和其他周边组件的不兼容,也会产生随机、较低频率的闪烁。虽然100/120Hz的闪烁不会被人眼感觉到,但仍然会对人眼造成刺激和疲劳的感觉。因此,未来期待要用LED取代现有的照明设备,LED闪烁是一个必须要面对和解决的重要课题。

 

闪烁定义

IES RP 16-10标准中,提供了一个计算周期讯号闪烁程度的方法:

MaxMin是光强度波形的最大值和最小值。

上图为不同光源的比较,可以看出不同光源具有不同的闪烁程度。那么到底什么样的闪烁程度是可以接受的呢? 目前樓主还没有看到任何对闪烁程度定义的标准,不过某些灯具制造商将100/120Hz的闪烁容许量设定为30%

 

 闪烁测试工具DIY

虽然测量LED电流的变化可以得到LED闪烁的一些讯息,但更好的方式是直接测量LED串实际的光的变化。由于计算闪烁程度只需要测量光的相对变化量,使用一个简单的具有内置放大器的光传感器可,而且输出波形可以显示在示波器上。下图显示了使用TSL257 IC的简单光电压转换器。
 
TSL257是一个简单且具有良好线性度的光电压转换器IC。它可单颗锂离子电池供电,使其成为便携式测量工具。输出电压和光强度(照射)成正比。由于可连接到示波器,光的波动可以以波形的方式显示在屏幕上。2kHz的带宽足够用于光线闪烁测量上,而且 TSL257价格不贵,可在Farnell或于Digikey购买。下面的图片展示了如何构建这样的一个工具。
 

 

所需的组件有:同轴电缆线,锂离子电池,TSL257 IC,开关,22μF/25V电解电容和一个在顶部用3mm钻孔的黑色塑料盒。将TSL257置于盒中并将传感器对准孔洞的位置。

 

 

然后用非透明的环氧树脂胶将传感器固定,并将其它器件连接上。

 

 

由于TSL257有很高的光灵敏度,照射到传感器的光源需要被大幅的减弱。可将数层A4纸放置在盒顶的孔洞来将光源减弱,让工具能够用来直接测量LED串照射的光。上图的测试工具,共使用8层的纸。

 

为了避免环境光的影响,必须把房间的灯都关闭。把工具放置于LED灯上方以获得读出的最大光源输出电压约为3V的结果。当出现削顶现象时,就必须增加光源和工具之间的距离或是在孔洞上增加更多层的纸张来减弱入的光通量。测量峰对 峰值和传感器输出的平均值,正弦波信号的闪烁程度可由下式计算:

 

 

 

相信各位看到这,应该都迫不及待的想要拥有一个自己的闪烁测试工具了吧,赶快动手DIY!!

 

全部回复(25)
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2014-09-25 11:30
给帖子点个赞!~不错
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2014-09-26 10:51
實用工具,感謝樓主分享!
0
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2014-09-26 12:53
推荐到社区经典了,期待发更多好帖子啊
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2014-09-28 09:26
有实物图哦。。。不错 
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wheelzhou
LV.9
6
2014-09-29 08:49
@gege850807
有实物图哦。。。不错 
这公式一摆,瞬间高大上了
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2014-09-29 10:02
菜鸟源也可以做一个咯~哈哈哈
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2014-09-29 11:03
凑过来听楼主讲课
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kfjy2
LV.4
9
2014-09-29 11:26
很不错,菜鸟来听课了!
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mchiu
LV.1
10
2014-09-29 17:53

最近同事看完我发的帖以后,给了我一些建议:

觉得这个东西要变成一个真正可用的东西还需要做更多的工作。

1.     为它提供一个稳定的工作电压

2.     增加零点校正电路,否则测量的基准是不确定的,确定闪烁数据就不可能

3.     增加增益调整电路,以便让每一次测试都有确定的数据可用

4.     增加输出隔离,降低输出阻抗,避免示波器内阻对测试数据的影响

后三项是实际使用中必然面临的问题,如果没有这些,这些测量就只是玩一玩而已,只提供定性的数据,没法提供定量的数据。

楼主本来是以好玩的性质要和大家分享一个简单的DIY工具,没想到同事却认真了起来,非常专业的给了我一些建议,看来我需要好好和同事讨教一下,再来和大家做后续的分享了。

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2014-09-29 19:32
@mchiu
最近同事看完我发的帖以后,给了我一些建议:觉得这个东西要变成一个真正可用的东西还需要做更多的工作。1.     为它提供一个稳定的工作电压2.     增加零点校正电路,否则测量的基准是不确定的,确定闪烁数据就不可能3.     增加增益调整电路,以便让每一次测试都有确定的数据可用4.     增加输出隔离,降低输出阻抗,避免示波器内阻对测试数据的影响后三项是实际使用中必然面临的问题,如果没有这些,这些测量就只是玩一玩而已,只提供定性的数据,没法提供定量的数据。楼主本来是以好玩的性质要和大家分享一个简单的DIY工具,没想到同事却认真了起来[图片],非常专业的给了我一些建议[图片],看来我需要好好和同事讨教一下,再来和大家做后续的分享了。[图片]
什么时候继续分享阿?
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2014-09-30 09:11
@mchiu
最近同事看完我发的帖以后,给了我一些建议:觉得这个东西要变成一个真正可用的东西还需要做更多的工作。1.     为它提供一个稳定的工作电压2.     增加零点校正电路,否则测量的基准是不确定的,确定闪烁数据就不可能3.     增加增益调整电路,以便让每一次测试都有确定的数据可用4.     增加输出隔离,降低输出阻抗,避免示波器内阻对测试数据的影响后三项是实际使用中必然面临的问题,如果没有这些,这些测量就只是玩一玩而已,只提供定性的数据,没法提供定量的数据。楼主本来是以好玩的性质要和大家分享一个简单的DIY工具,没想到同事却认真了起来[图片],非常专业的给了我一些建议[图片],看来我需要好好和同事讨教一下,再来和大家做后续的分享了。[图片]
太棒了 继续等待楼主更新
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tanb006
LV.10
13
2014-09-30 09:43

diy不难.难的四零件好贵.......

不过看原理不错,马上用国产零件山寨一个去.

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junestar520
LV.9
14
2014-09-30 09:48
@电源网-源源
菜鸟源也可以做一个咯~哈哈哈

哇,你好强,也做一个给我呗,源神....

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2014-09-30 09:58
@tanb006
diy不难.难的四零件好贵.......不过看原理不错,马上用国产零件山寨一个去.
太有才了
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2014-09-30 09:59
@junestar520
哇,你好强,也做一个给我呗,源神....
知道我厉害就好。。哼哼~
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飞翔2004
LV.10
17
2014-09-30 10:37
请问将DIY工具放置于LED灯正上方多大距离测出来的效果最好?距离不一样,效果也不一样吧?
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dahaizi1212
LV.6
18
2014-09-30 10:42
现在LED调光很多都是用占空比的,其实大多时候都是有闪烁,骗过人的眼睛而已。。不够这个DIY元件很少,很容易实现。
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不努力
LV.6
19
2014-09-30 16:15
mark 记录一下 放假正好做一个
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zrk787
LV.8
20
2014-09-30 21:28
赞一个,好资料
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mchiu
LV.1
21
2014-10-01 09:26
@电源网-天边
什么时候继续分享阿?

等放假完回来再说吧

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flyfly
LV.3
22
2014-10-01 11:52
@zrk787
赞一个,好资料
不错 ...不错 ...
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aoqdzkj
LV.4
23
2014-10-01 15:57
@GrosvenorFu
實用工具,感謝樓主分享!
用于高性能芯片的导热界面材料软性硅胶导热绝缘垫是传热界面材料中的一种,具有良好的导热能力和高等级的耐压,其作用就是填充发热功率器件与散热器之间,是替代导热硅脂导热膏加云母片的二元散热系统的最佳产品。   随着电子设备不断将更强大的功能集成到更小组件中, 温度控制已经成为设计中至关重要的挑战之一,即在架构紧缩,操作空间越来越小的情况下,如何有效地带走更大单位功率所产生的更多热量。每降低10℃对敏感元器件的正常使用及使用寿命具有重要意义。该产品的导热系数是2.75W/mK,抗电压击穿值在4000伏以上,本身具有一定的柔韧性,很好的贴合功率器件与散热铝片或机器外壳间的从而达到最好的导热及散热目的,符合目前电子行业对导热材料的要求。   矽胶导热绝缘垫的工艺厚度从0.5mm~5mm不等,每散热技术 专业生产导热硅胶片厂家,价格实惠。 解决散热最佳的导热材料 有导热、绝缘、防震、散热作用 片状材料 任意裁剪 厚度从0.5mm-16mm均有。联系电话:18656456291刘先生aoqzsc@163.com 散热技术交流QQ:2889842355
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rener
LV.6
24
2014-10-04 10:58
不需要这么复杂。直接用一块硅光电池接在示波器上就可以测LED的亮度了,我做过。
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yexingzhe
LV.1
25
2014-10-30 22:42
@rener
不需要这么复杂。直接用一块硅光电池接在示波器上就可以测LED的亮度了,我做过。
直接用一个光敏电阻配上简单电路,岂不是更简单?
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peter_yu
LV.5
26
2014-12-15 09:18
@yexingzhe
直接用一个光敏电阻配上简单电路,岂不是更简单?
直接用手机的摄像头看看就可以了,方便实用。
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