基于SPSS數(shù)據(jù)處理的LED驅(qū)動(dòng)電源檢測(cè)分析

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

0 引言

LED驅(qū)動(dòng)電源對(duì)LED來(lái)說(shuō)非常重要。在LED產(chǎn)品大量投放市場(chǎng)的同時(shí)，對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行測(cè)試、分類(lèi)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的人工測(cè)量再分類(lèi)已無(wú)法滿足大規(guī)模的市場(chǎng)需求。針對(duì)這一現(xiàn)象，本文利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的樣本數(shù)據(jù)采用k-means聚類(lèi)分析方法，很好地將LED驅(qū)動(dòng)電源分成4種等級(jí)，方便客戶、廠家根據(jù)自己的需求選擇合適的LED驅(qū)動(dòng)電源。

1 實(shí)驗(yàn)條件

文章采用三種設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。

1.1 電子負(fù)載

艾德克斯生產(chǎn)的IT8500是一款小巧型且性價(jià)比較高的電子儀器，具有多種操作模式和測(cè)試功能，滿足客戶多元化測(cè)試需求。能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出負(fù)載電壓、精確調(diào)整負(fù)載電流、功率、電阻模式、同時(shí)可以實(shí)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(cè)試方面占有很大的市場(chǎng)。

1.2 功率分析儀

功率分析儀是遠(yuǎn)方公司生產(chǎn)的PF9811智能電量測(cè)量?jī)x如圖1所示，它是一款便攜式的、經(jīng)濟(jì)型的電量測(cè)量?jī)x，可測(cè)量的參數(shù)有電壓、電流、功率、功率因數(shù)等。在測(cè)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(jì)算電壓、電流的總諧波失真和各次諧波值，諧波測(cè)量完全符合IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)，是諧波測(cè)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(hào)(tHd)也能顯示功率因數(shù)/頻率，絕對(duì)值和波峰比符號(hào)(CF)。打開(kāi)諧波分析功能時(shí)窗口C顯示總諧波失真符號(hào)(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(wàn)用表

優(yōu)德利UT805A萬(wàn)用表是一款專(zhuān)門(mén)用于電量測(cè)量的儀器，廣泛應(yīng)用于電子測(cè)量行業(yè)。注：測(cè)量電壓時(shí)，檢查表筆位置，千萬(wàn)不要在表筆插在測(cè)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(cè)量電壓的兩個(gè)點(diǎn)上，電壓為并聯(lián)測(cè)量；測(cè)量電流時(shí)，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(cè)到電流，測(cè)量完后把表筆放回測(cè)量電壓孔。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.1 實(shí)驗(yàn)樣本

采用15個(gè)不同品牌、不同來(lái)源的LED驅(qū)動(dòng)電源。

2.2 樣本數(shù)據(jù)

本實(shí)驗(yàn)采取了LED驅(qū)動(dòng)電源最為常見(jiàn)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(gè)參數(shù)。具體變量如表1所示。

表1 LED驅(qū)動(dòng)電源參數(shù)變量

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化

由于采用的數(shù)據(jù)量綱不同，各個(gè)變量不具有綜合性，無(wú)法進(jìn)行分析對(duì)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(duì)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

3.2 數(shù)據(jù)分析

本文利用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。SPSS是一款非常實(shí)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(lèi)，將LED驅(qū)動(dòng)電源分成最好、較好、一般、和較差四個(gè)類(lèi)別。

3.3 分析步驟

SPSS主要操作步驟：(1)打開(kāi)SPSS軟件, 建立數(shù)據(jù)文件；(2)選擇“分析”“分類(lèi)”“K-均值聚類(lèi)”；(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(lèi)數(shù)。本文最終需要將結(jié)果劃分為4類(lèi)，故聚類(lèi)數(shù)選擇4；(6)打開(kāi)“保存”，勾選“聚類(lèi)成員”；(7)其他設(shè)置采用系統(tǒng)默認(rèn)即可。設(shè)置完畢，點(diǎn)擊“確定”就可以看到聚類(lèi)結(jié)果。

3.4 結(jié)果

最終將15個(gè)LED驅(qū)動(dòng)電源的5組參數(shù)共計(jì)2500個(gè)變量分成4組，如表3所示。

表3 每組個(gè)例數(shù)量

利用Excel中的AVERAGEIFS函數(shù)對(duì)5個(gè)變量分別求4個(gè)類(lèi)別下的均值，通過(guò)觀察對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行標(biāo)注，如表4所示。

表4 分析對(duì)比

4 結(jié)語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)利用SPSS軟件[1]，采用K-means均值聚類(lèi)法[2]對(duì)15個(gè)不同廠家、使用壽命不同的LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行分類(lèi)，最終將其分成了4個(gè)等級(jí)。SPSS軟件可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析，使用方便，功能齊全，在本實(shí)驗(yàn)中起到了很大的作用。