Τεχνολογία ανίχνευσης φωτιστικών LED

Τεχνολογία ανίχνευσης φωτιστικών LED

Η πηγή φωτός LED και η παραδοσιακή πηγή φωτός έχουν μεγάλες διαφορές στο φυσικό μέγεθος και στη χωρική κατανομή της φωτεινής ροής, του φάσματος και της έντασης φωτός. Η ανίχνευση LED δεν μπορεί να αντιγράψει τα πρότυπα και τις μεθόδους ανίχνευσης των παραδοσιακών πηγών φωτός. Ακολουθούν οι τεχνικές ανίχνευσης για κοινά φωτιστικά LED.

Ανίχνευση οπτικών παραμέτρων λαμπτήρων LED

1, ανίχνευση φωτεινής έντασης

Η ένταση φωτός, η ένταση του φωτός, αναφέρεται στην ποσότητα του φωτός που εκπέμπεται σε μια συγκεκριμένη γωνία. Λόγω του συγκεντρωμένου φωτός του LED, ο νόμος του αντίστροφου τετραγώνου δεν εφαρμόζεται σε κοντινή απόσταση. Το πρότυπο CIE127 καθορίζει δύο μεθόδους μέτρησης του μέσου όρου: συνθήκη μέτρησης Α (συνθήκη μακρινό πεδίο) και συνθήκη μέτρησης Β (συνθήκη κοντινού πεδίου) για τη μέτρηση της έντασης φωτός. Στην περίπτωση της έντασης φωτός, η περιοχή ανιχνευτή και των δύο συνθηκών είναι 1 cm 2 . Κανονικά, η φωτεινή ένταση μετριέται χρησιμοποιώντας την τυπική συνθήκη Β.

2, ανίχνευση φωτεινής ροής και απόδοσης φωτός

Η φωτεινή ροή είναι το άθροισμα της ποσότητας φωτός που εκπέμπεται από την πηγή φωτός, δηλαδή η ποσότητα της φωταύγειας. Οι μέθοδοι ανίχνευσης περιλαμβάνουν κυρίως τους ακόλουθους δύο τύπους:

(1) Μέθοδος ολοκλήρωσης. Ο τυπικός λαμπτήρας και ο προς δοκιμή λαμπτήρας αναφλέγονται διαδοχικά στη σφαίρα ολοκλήρωσης και οι μετρήσεις τους στον φωτοηλεκτρικό μετατροπέα καταγράφονται.

(2) Φασματοσκοπική μέθοδος. Η φωτεινή ροή υπολογίζεται από την κατανομή της φασματικής ενέργειας P(λ).

Η φωτεινή απόδοση είναι ο λόγος της φωτεινής ροής που εκπέμπεται από την πηγή φωτός προς την ισχύ που καταναλώνει και η φωτεινή απόδοση του LED συνήθως μετράται με μια μέθοδο σταθερού ρεύματος.

3. Ανίχνευση φασματικών χαρακτηριστικών

Η φασματική ανίχνευση χαρακτηριστικών του LED περιλαμβάνει κατανομή φασματικής ισχύος, συντεταγμένες χρώματος, θερμοκρασία χρώματος, δείκτη απόδοσης χρώματος και παρόμοια.

Η φασματική κατανομή ισχύος δείχνει ότι το φως της πηγής φωτός αποτελείται από πολλά διαφορετικά μήκη κύματος έγχρωμης ακτινοβολίας και η ισχύς ακτινοβολίας κάθε μήκους κύματος είναι επίσης διαφορετική. Αυτή η διαφορά διατάσσεται διαδοχικά με το μήκος κύματος, το οποίο ονομάζεται κατανομή φασματικής ισχύος της φωτεινής πηγής. Η πηγή φωτός λαμβάνεται με συγκριτική μέτρηση χρησιμοποιώντας ένα φασματοφωτόμετρο (μονοχρωματιστή) και μια τυπική λάμπα.

Η χρωματική συντεταγμένη είναι μια ψηφιακή αναπαράσταση της ποσότητας του φωτιζόμενου χρώματος της πηγής φωτός στο γράφημα. Το γράφημα συντεταγμένων που αντιπροσωπεύει το χρώμα έχει πολλαπλά συστήματα συντεταγμένων, συνήθως στα συστήματα συντεταγμένων X και Y.

Η θερμοκρασία χρώματος είναι η ποσότητα του πίνακα χρώματος της πηγής φωτός (εμφάνιση χρώματος εμφάνισης) που βλέπει το ανθρώπινο μάτι. Όταν το φως που εκπέμπεται από την πηγή φωτός είναι το ίδιο με το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται από το απόλυτο μαύρο σώμα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, η θερμοκρασία είναι η θερμοκρασία χρώματος. Στον τομέα του φωτισμού, η θερμοκρασία χρώματος είναι μια σημαντική παράμετρος που περιγράφει τις οπτικές ιδιότητες μιας πηγής φωτός. Η θεωρία της θερμοκρασίας χρώματος προέρχεται από την ακτινοβολία του μαύρου σώματος, η οποία μπορεί να ληφθεί από τις χρωματικές συντεταγμένες του τόπου του μαύρου σώματος από τις χρωματικές συντεταγμένες της πηγής.

Ο δείκτης απόδοσης χρώματος υποδεικνύει την ποσότητα με την οποία το φως που εκπέμπεται από την πηγή φωτός αντανακλά σωστά το χρώμα του αντικειμένου, το οποίο συνήθως εκφράζεται από τον γενικό δείκτη απόδοσης χρώματος Ra, ο οποίος είναι ο αριθμητικός μέσος όρος του δείκτη απόδοσης χρώματος του οκτώ χρώματος δείγματα. Ο δείκτης απόδοσης χρώματος είναι μια σημαντική παράμετρος της ποιότητας της φωτεινής πηγής, η οποία καθορίζει το εύρος εφαρμογής της πηγής φωτός. Η βελτίωση του δείκτη χρωματικής απόδοσης των λευκών LED είναι ένα από τα σημαντικά καθήκοντα της έρευνας και ανάπτυξης των LED.

4, δοκιμή κατανομής έντασης φωτός

Η σχέση μεταξύ της έντασης του φωτός και της χωρικής γωνίας (κατεύθυνσης) ονομάζεται κατανομή έντασης ψευδο-φωτός και η κλειστή καμπύλη που σχηματίζεται από μια τέτοια κατανομή ονομάζεται καμπύλη κατανομής έντασης φωτός. Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλά σημεία μέτρησης και κάθε σημείο υποβάλλεται σε επεξεργασία από δεδομένα, συνήθως μετράται από ένα αυτόματο φωτόμετρο διανομής.

5. Επίδραση της επίδρασης θερμοκρασίας στα οπτικά χαρακτηριστικά των LED

Η θερμοκρασία επηρεάζει τις οπτικές ιδιότητες του LED. Ένας μεγάλος αριθμός πειραμάτων μπορεί να δείξει ότι η θερμοκρασία επηρεάζει το φάσμα εκπομπής των LED και τις χρωματικές συντεταγμένες.

6, μέτρηση φωτεινότητας επιφάνειας

Η φωτεινότητα της πηγής φωτός σε μια ορισμένη κατεύθυνση είναι η φωτεινή ένταση της πηγής φωτός στην προβαλλόμενη περιοχή της φωτεινής πηγής. Γενικά, ο μετρητής φωτεινότητας επιφάνειας και ο μετρητής φωτεινότητας σκόπευσης χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της φωτεινότητας της επιφάνειας και υπάρχουν δύο μέρη της διαδρομής φωτός στόχευσης και της διαδρομής φωτός μέτρησης.

Μέτρηση άλλων παραμέτρων απόδοσης λαμπτήρων LED

1. Μέτρηση ηλεκτρικών παραμέτρων λαμπτήρων LED

Οι ηλεκτρικές παράμετροι περιλαμβάνουν κυρίως τάσεις προς τα εμπρός και ανάστροφα και τα αντίστροφα ρεύματα. Σχετίζεται με το αν οι λαμπτήρες LED μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά. Είναι μια από τις βάσεις για να κρίνουμε τη βασική απόδοση των λαμπτήρων LED. Υπάρχουν δύο είδη μέτρησης ηλεκτρικών παραμέτρων των λαμπτήρων LED: δηλαδή, όταν το ρεύμα είναι σταθερό, η παράμετρος τάσης δοκιμής. όταν η τάση είναι σταθερή, ελέγχεται η παράμετρος ρεύματος. Η συγκεκριμένη μέθοδος είναι η εξής:

(1) Μπροστινή τάση. Εφαρμόζεται ένα ρεύμα προς τα εμπρός στη λυχνία LED που πρόκειται να ανιχνευθεί και μια πτώση τάσης δημιουργείται στα δύο άκρα. Ρυθμίστε την τιμή ρεύματος για να προσδιορίσετε την τροφοδοσία, καταγράψτε τη σχετική ένδειξη στο βολτόμετρο DC, που είναι η μπροστινή τάση του φωτιστικού LED. Σύμφωνα με την κοινή λογική, όταν το LED φέρει προς τα εμπρός κατεύθυνση, η αντίσταση είναι μικρή και η μέθοδος εξωτερικής σύνδεσης που χρησιμοποιεί το αμπερόμετρο είναι σχετικά ακριβής.

(2) Αντίστροφο ρεύμα. Εφαρμόστε αντίστροφη τάση στο υπό δοκιμή φωτιστικό LED, ρυθμίστε τη ρυθμιζόμενη παροχή ρεύματος και η ένδειξη του μετρητή ρεύματος είναι το αντίστροφο ρεύμα του υπό δοκιμή φωτισμού LED. Το ίδιο με τη μέτρηση της μπροστινής τάσης, επειδή η αντίσταση του LED αντιστρέφεται όταν η αντίστροφη αγωγιμότητα είναι μεγάλη, ο μετρητής ρεύματος συνδέεται εσωτερικά.

2, δοκιμή θερμικών χαρακτηριστικών λαμπτήρων LED

Τα θερμικά χαρακτηριστικά των LED έχουν σημαντική επίδραση στις οπτικές και ηλεκτρικές ιδιότητες των LED. Η θερμική αντίσταση και η θερμοκρασία διακλάδωσης είναι τα κύρια θερμικά χαρακτηριστικά του LED 2. Η θερμική αντίσταση αναφέρεται στη θερμική αντίσταση μεταξύ της διασταύρωσης PN και της επιφάνειας του περιβλήματος, δηλαδή ο λόγος της διαφοράς θερμοκρασίας κατά μήκος της διαδρομής ροής θερμότητας προς την ισχύ που διαχέεται στο κανάλι. Η θερμοκρασία σύνδεσης αναφέρεται στη θερμοκρασία της διασταύρωσης PN του LED.

Οι μέθοδοι για τη μέτρηση της θερμοκρασίας και της θερμικής αντίστασης σύνδεσης LED περιλαμβάνουν γενικά: μέθοδο μικροεικόνας υπέρυθρης ακτινοβολίας, μέθοδο φασματοσκοπίας, μέθοδο ηλεκτρικής παραμέτρου, μέθοδο σάρωσης φωτοθερμικής αντίστασης και τα παρόμοια. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του τσιπ LED μετριέται με ένα μικροσκόπιο μέτρησης θερμοκρασίας υπερύθρων ή ένα μικροσκοπικό θερμοστοιχείο ως θερμοκρασία σύνδεσης του LED και η ακρίβεια είναι ανεπαρκής.

Η συνήθως χρησιμοποιούμενη μέθοδος ηλεκτρικής παραμέτρου είναι η χρήση του χαρακτηριστικού ότι η πτώση τάσης προς τα εμπρός της διασταύρωσης LED PN είναι γραμμική με τη θερμοκρασία σύνδεσης PN και η θερμοκρασία σύνδεσης του LED λαμβάνεται μετρώντας τη διαφορά πτώσης τάσης προς τα εμπρός σε διαφορετικές θερμοκρασίες.