基于SPSS數(shù)據(jù)處理的LED驅動電源檢測分析

楊華，李潔，賀奇，孫邦興 (中國船舶集團有限公司第七一八研究所，河北 邯鄲 056027)

0 引言

LED驅動電源對LED來說非常重要。在LED產品大量投放市場的同時，對LED驅動電源進行測試、分類至關重要。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驅動電源。

1 實驗條件

文章采用三種設備進行實驗數(shù)據(jù)的采集。

1.1 電子負載

艾德克斯生產的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。能夠準確檢測出負載電壓、精確調整負載電流、功率、電阻模式、同時可以實現(xiàn)模擬負載短路，模擬負載感性、阻性和容性，在電源測試方面占有很大的市場。

1.2 功率分析儀

功率分析儀是遠方公司生產的PF9811智能電量測量儀如圖1所示，它是一款便攜式的、經濟型的電量測量儀，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標準，是諧波測量的得力幫手。

顯示諧波分析次數(shù)和諧波分析結果 (相關按鍵：“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

1.3 萬用表

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。

2 實驗數(shù)據(jù)

2.1 實驗樣本

采用15個不同品牌、不同來源的LED驅動電源。

2.2 樣本數(shù)據(jù)

本實驗采取了LED驅動電源最為常見也是最為重要的公功率因數(shù)、輸入電壓調整率、負載調整率、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驅動電源參數(shù)變量

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 標準化

由于采用的數(shù)據(jù)量綱不同，各個變量不具有綜合性，無法進行分析對比，故在數(shù)據(jù)分析前先進行標準化處理。文章使用Excel對樣本數(shù)據(jù)進行標準化。

表2 樣本數(shù)據(jù)標準化

3.2 數(shù)據(jù)分析

本文利用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行分析。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，輸出結果美觀。本文利用SPSS軟件中的K-means均值聚類，將LED驅動電源分成最好、較好、一般、和較差四個類別。

3.3 分析步驟

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)其他設置采用系統(tǒng)默認即可。設置完畢，點擊“確定”就可以看到聚類結果。

3.4 結果

最終將15個LED驅動電源的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驅動電源進行標注，如表4所示。

表4 分析對比

4 結語

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驅動電源進行分類，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。