测试电路、测试方法、测试系统及存储介质与流程

本发明涉及二极管测试，具体为一种测试电路、测试方法、测试系统及存储介质。

背景技术：

1、发光二极管作为一种高效、节能的固态光源，广泛应用于显示、照明及通信等领域。随着发光二极管的技术不断革新，其性能参数的准确评估将直接影响产品的质量。然而，当前的发光二极管性能测试方法和设备存在若干局限性，主要表现在测试精度不高、操作复杂和动态范围有限等方面。

2、传统的发光二极管测试环节中，多数电路结构设计复杂，难以快速适应多种测试需求，且在参数调节和稳定性上存在诸多问题。此外，相关测试设备在频闪频率、亮度调节及安全保护等方面的功能较为单一，无法全面覆盖led的多种性能测试需求。

3、在测试电路设计方面，现有技术往往忽视了电容器在周期性电荷和放电过程中的重要作用，导致模拟电压变化不精确，从而影响测试数据的准确性。同时，对于发光亮度的计算，传统的线性模型常常无法准确描述led在不同电流条件下的非线性发光特性，造成测试结果的不一致和误差。

技术实现思路

1、本发明提供一种测试电路、测试方法、测试系统及存储介质以提升发光二极管的测试精度、操作便捷性及系统安全性。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一方面，提供一种测试电路，用于验证发光二极管的性能，所述测试电路至少包括座子1和座子2，所述座子1和所述座子2上分别均串联多个所述发光二极管；

4、所述座子1和所述座子2的一端分别通过限流电阻(r2)及限流电阻(r4)连接至直流电源的正极，另一端分别与三极管(q1)及三极管(q2)的集电极连接，且所述另一端同时分别与电容(c1)及电容(c2)的一端连接；

5、所述三极管(q1)的基极通过限流电阻(r1)连接至所述直流电源的正极，所述三极管(q2)的基极通过限流电阻(r3)和所述电容(c1)的另一端连接至直流电源的正极，所述三极管(q1)和所述三极管(q2)的发射极均连接至直流电源的负极且接地；

6、所述测试电路通过单刀开关(s1)控制，通过调节所述电容(c1)及电容(c2)的电容值改变所述发光二极管的频闪频率，通过改变所述限流电阻(r4)限流电阻(r1)至限流电阻(r4)的阻值或所述直流电源的输入电压调节所述发光二极管的亮度。

7、另一方面，提供一种测试方法，用于验证发光二极管性能，所述测试方法的步骤包括：

8、s100、提供一个如上所述的测试电路，所述测试电路配备了多个发光二极管(led1,led2,led3,led4)、限流电阻(r1,r2,r3,r4)、电容器(c1,c2)、三极管(q1,q2)，以及与单刀开关(s1)相结合的直流电源。

9、s200、将多个所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)分别串联连接至所述限流电阻(r1,r2,r3,r4)和直流电源的正极端，以形成基于节点的电流路径，确保电流通过每个发光二极管达到限流效果。

10、s300、使用所述电容器(c1,c2)与所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)并联连接，设计成在所述测试电路中产生周期性电荷和放电现象，以模拟和实现多个所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)的周期性点亮和熄灭。

11、s400、调节所述限流电阻(r1,r2,r3,r4)的阻值，用于改变通过所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)的电流大小且达到所需的发光亮度，在不影响所述测试电路稳定性的情况下，获得不同亮度参数的数据。

12、s500、改变所述电容器(c1,c2)的电容值，用于影响所述电容器(c1,c2)的充放电时间常数，实现所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)在不同周期和频率下的点亮，并实现对于频闪效果的调整。

13、s600、记录测量并分析所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)在不同条件下的工作指标，所述工作指标包括明亮度、电流负荷及频闪频率，用于验证所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)的性能参数。

14、更进一步地，所述在所述测试电路中产生周期性电荷和放电现象通过以下表达式实现：

15、其中，v(t)为时间t时的电压，v0为初始电压，r为限流电阻的阻值，c为电荷储存电容器的电容值，e为自然常数。

16、更进一步地，所述发光亮度的计算式为：

17、l＝a×ib，其中，l为发光二极管的发光亮度，i为流过发光二极管的电流，a和b为调整常数。

18、更进一步地，所述测试方法的步骤还包括通过多个采样点测量所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)在不同电流下的发光强度，用于得出所述调整常数。

19、更进一步地，所述电容器(c1,c2)通过连续改变所述电容值的方式来增减闪烁频率，通过对所述电容值调节测绘相应频率-电容关系。

20、更进一步地，所述测试方法的步骤还包括利用微控制器对测试电路的电流、电压及时间参数进行实时监控，所述微控制器配置有用于数据采集、存储及处理的模块，且含包括pid控制算法的算法单元，用于调节电路参数以确保发光二极管性能稳定；

21、其中，所述pid控制算法经由所定义的误差值进行参数调节，误差计算公式为e(t)＝sp-pv，其中sp为设定值，pv为过程值，用于提升所述测试电路的控制精度。

22、更进一步地，所述测试方法的步骤还包括在测试过程中自动记录所述发光二极管的过热状态，并利用逻辑电路或者自动化开关模块根据预设温度阈值条件主动截断电路，用于保护所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)和所述测试电路；

23、将所述单刀开关(s1)设置为程序化开关，用于对多种测试场景进行编程，所述编程包括不同电压等级和负载条件的切换；

24、设置不同电动势的直流电源，以测试所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)在变化电压条件下的电压容限，用于评估所述发光二极管(led1,led2,led3,led4)在超出额定电压条件下的稳定性。

25、再一方面，提供一种测试系统，用于验证发光二极管的性能，并实现如上所述的测试方法，所述系统包括：

26、电源模块，提供稳定的直流电压，并通过电压调节器调整电压输出，确保在测试中发光二极管能够承受多种电压条件；

27、电流控制模块，包含多个字符标识的限流电阻(r1、r2、r3、r4)，用于限制流过发光二极管(led1、led2、led3、led4)的电流，以控制其亮度，且提供高精度的电流调节功能；

28、电荷储存模块，配备电容器(c1、c2)，通过周期性储能和释放确保所述发光二极管(led1、led2、led3、led4)的周期性点亮，通过电容值调节以提供不同频率的测试条件；

29、开关控制模块，由多个单刀开关(s1)与控制器接口相连，实现电路的快速闭合与断开，用于所述发光二极管(led1、led2、led3、led4)在多种测试条件下的切换和管理；

30、数据采集与监控模块，使用微控制器对所述测试系统实时监控，采集所述发光二极管(led1、led2、led3、led4)的工作状态数据；

31、用户接口模块，集成人机交互界面，展示测试数据和报告，允许用户设置测试参数，进行自动化测试流程的设计与控制；

32、保护模块，包含温度传感器和自动断路保护电路，当检测到发光二极管过热或电流异常时，自动切断电源，用于保护所述测试系统及被测器件的安全。

33、又一方面，提供一种存储介质，其上存储有程序，所述程序被计算机设备执行时，所述计算机设备执行如上所述的测试方法。

34、本发明的有益效果是：

35、本发明通过优化电路结构和引入算法，提升了发光二极管性能测试的精度、效率和覆盖范围。具体地，本发明通过引入多个串联发光二极管和并联电容器，实现了对发光二极管周期性点亮和熄灭的精确模拟，确保了在各种测试条件下，电压和电流参数的动态调整和稳定性控制。不仅提高了测试的准确性，还增强了测试电路的适应性，使得在多种复杂条件下也能进行可靠的测试。

36、进一步地，本发明利用电容器进行周期性电荷和放电的控制，提供了一种新的频率调节手段，大幅度提高了频闪频率的精确性和可调范围。同时，通过数学模型精确描述电容器放电过程中的电压变化，为测试提供了数据的科学依据和验证手段。这种方法有效解决了传统测试方法中频闪频率不精确和难以调节的问题。

37、进一步地，本发明在计算发光二极管亮度时，采用了非线性模型，准确描述了发光二极管在不同电流条件下的发光特性，提高了测试结果的精确度和一致性。通过校准模型的参数，使得测试数据能够更加真实地反映发光二极管的性能，从而为产品的设计和优化提供可靠的数据支持。

38、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。