楊華,李潔,賀奇,孫邦興 (中國船舶集團(tuán)有限公司第七一八研究所,河北 邯鄲 056027)
LED驅(qū)動電源對LED來說非常重要。在LED產(chǎn)品大量投放市場的同時,對LED驅(qū)動電源進(jìn)行測試、分類至關(guān)重要。傳統(tǒng)的人工測量再分類已無法滿足大規(guī)模的市場需求。針對這一現(xiàn)象,本文利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件,對實驗測得的樣本數(shù)據(jù)采用k-means聚類分析方法,很好地將LED驅(qū)動電源分成4種等級,方便客戶、廠家根據(jù)自己的需求選擇合適的LED驅(qū)動電源。
文章采用三種設(shè)備進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的采集。
艾德克斯生產(chǎn)的IT8500是一款小巧型且性價比較高的電子儀器,具有多種操作模式和測試功能,滿足客戶多元化測試需求。能夠準(zhǔn)確檢測出負(fù)載電壓、精確調(diào)整負(fù)載電流、功率、電阻模式、同時可以實現(xiàn)模擬負(fù)載短路,模擬負(fù)載感性、阻性和容性,在電源測試方面占有很大的市場。
功率分析儀是遠(yuǎn)方公司生產(chǎn)的PF9811智能電量測量儀如圖1所示,它是一款便攜式的、經(jīng)濟(jì)型的電量測量儀,可測量的參數(shù)有電壓、電流、功率、功率因數(shù)等。在測量基本電參數(shù)的基礎(chǔ)上,增加了諧波分析功能,儀器采用PLL方法,可以精確計算電壓、電流的總諧波失真和各次諧波值,諧波測量完全符合IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn),是諧波測量的得力幫手。
顯示諧波分析次數(shù)和諧波分析結(jié)果 (相關(guān)按鍵:“功率因數(shù)/頻率”,“Λ,V”。)窗口C 選擇顯示諧波次數(shù),按“功率因數(shù)/頻率”可以在窗口C選擇顯示諧波次數(shù)和總諧波失真符號(tHd)也能顯示功率因數(shù)/頻率,絕對值和波峰比符號(CF)。打開諧波分析功能時窗口C顯示總諧波失真符號(tHd);按“Λ,V”鍵可改變諧波分析次數(shù),最大可顯示50次諧波。
圖1 操作面板
優(yōu)德利UT805A萬用表是一款專門用于電量測量的儀器,廣泛應(yīng)用于電子測量行業(yè)。注:測量電壓時,檢查表筆位置,千萬不要在表筆插在測量電流的孔里,容易短路,燒壞表或出現(xiàn)其他安全事故,一定要把表筆放到所要測量電壓的兩個點上,電壓為并聯(lián)測量;測量電流時,一定要串入回路,表筆也要插入相應(yīng)的插口中,這樣才能測到電流,測量完后把表筆放回測量電壓孔。
采用15個不同品牌、不同來源的LED驅(qū)動電源。
本實驗采取了LED驅(qū)動電源最為常見也是最為重要的公功率因數(shù)、輸入電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、恒流精度、工作效率五個參數(shù)。具體變量如表1所示。
表1 LED驅(qū)動電源參數(shù)變量
由于采用的數(shù)據(jù)量綱不同,各個變量不具有綜合性,無法進(jìn)行分析對比,故在數(shù)據(jù)分析前先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。文章使用Excel對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
表2 樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化
本文利用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。SPSS是一款非常實用的數(shù)據(jù)分析軟件,它的操作界面很友好,輸出結(jié)果美觀。本文利用SPSS軟件中的K-means均值聚類,將LED驅(qū)動電源分成最好、較好、一般、和較差四個類別。
SPSS主要操作步驟:(1)打開SPSS軟件, 建立數(shù)據(jù)文件;(2)選擇“分析”“分類”“K-均值聚類”;(3)選擇所要分析的因子變量;(4)選擇迭代次數(shù)。迭代次數(shù)是由樣本數(shù)據(jù)的大小決定的,根據(jù)本文中的樣本數(shù)據(jù)選擇迭代次數(shù)為5;(5)聚類數(shù)。本文最終需要將結(jié)果劃分為4類,故聚類數(shù)選擇4;(6)打開“保存”,勾選“聚類成員”;(7)其他設(shè)置采用系統(tǒng)默認(rèn)即可。設(shè)置完畢,點擊“確定”就可以看到聚類結(jié)果。
最終將15個LED驅(qū)動電源的5組參數(shù)共計2500個變量分成4組,如表3所示。
表3 每組個例數(shù)量
利用Excel中的AVERAGEIFS函數(shù)對5個變量分別求4個類別下的均值,通過觀察對LED驅(qū)動電源進(jìn)行標(biāo)注,如表4所示。
表4 分析對比
本實驗利用SPSS軟件[1],采用K-means均值聚類法[2]對15個不同廠家、使用壽命不同的LED驅(qū)動電源進(jìn)行分類,最終將其分成了4個等級。SPSS軟件可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析,使用方便,功能齊全,在本實驗中起到了很大的作用。