تکنولوژی رایج تشخیص روشنایی LED
تفاوت های زیادی بین منابع نور LED و منابع نور سنتی از نظر اندازه فیزیکی و شار نوری، طیف و توزیع فضایی شدت نور وجود دارد. تشخیص LED نمی تواند استانداردهای تشخیص و روش های منابع نور سنتی را کپی کند. ویرایشگر فناوری تشخیص لامپ های LED رایج را معرفی می کند.
تشخیص پارامترهای نوری لامپ های LED
1.تشخیص شدت نور
شدت نور، شدت نور، به میزان نور ساطع شده در یک زاویه خاص اشاره دارد. به دلیل نور متمرکز LED، قانون مربع معکوس در فواصل کوتاه قابل اجرا نیست. استاندارد CIE127 دو روش اندازه گیری میانگین را برای اندازه گیری شدت نور ارائه می دهد: شرایط اندازه گیری A (شرایط میدان دور) و شرایط اندازه گیری B (شرایط میدان نزدیک). در جهت شدت نور، مساحت آشکارساز در هر دو حالت 1 سانتی متر مربع است. به طور معمول، شدت نور با استفاده از شرایط استاندارد B اندازه گیری می شود.
2. شار نور و تشخیص اثر نور
شار نوری مجموع مقدار نور ساطع شده از منبع نور است، یعنی مقدار نور ساطع شده. روش های تشخیص عمدتاً شامل 2 نوع زیر است:
(1) روش انتگرال. لامپ استاندارد و لامپ مورد آزمایش را به نوبه خود در کره یکپارچه روشن کنید و قرائت آنها را در مبدل فوتوالکتریک به ترتیب Es و ED ثبت کنید. شار نور استاندارد Φs شناخته می شود، سپس شار نور اندازه گیری شده ΦD = ED × Φs / Es. روش ادغام از اصل "منبع نور نقطه ای" استفاده می کند، که کارکرد آن ساده است، اما تحت تاثیر انحراف دمای رنگ لامپ استاندارد و لامپ تحت آزمایش، خطای اندازه گیری بزرگ است.
(2) طیف سنجی. شار نوری از توزیع انرژی طیفی P (λ) محاسبه می شود. با استفاده از مونوکروماتور، طیف 380 × 780 نانومتر لامپ استاندارد را در کره یکپارچه اندازه گیری کنید، سپس طیف لامپ تحت آزمایش را در شرایط مشابه اندازه گیری کنید و شار نوری لامپ تحت مقایسه را محاسبه کنید.
اثر نور نسبت شار نوری ساطع شده از منبع نور به توان مصرفی آن است. معمولاً اثر نور LED با روش جریان ثابت اندازه گیری می شود.
3. تشخیص مشخصه طیفی
تشخیص ویژگی های طیفی LED شامل توزیع توان طیفی، مختصات رنگ، دمای رنگ و شاخص رندر رنگ است.
توزیع توان طیفی نشان می دهد که نور منبع نور از طول موج های رنگی زیادی با طول موج های مختلف تشکیل شده است و قدرت تابش هر طول موج نیز متفاوت است. این تفاوت را توزیع توان طیفی منبع نور بر اساس ترتیب طول موج می نامند. اسپکتروفتومتر (مونوکروماتور) و لامپ استاندارد برای مقایسه و اندازه گیری منبع نور استفاده می شود.
مختصات سیاه مقداری است که رنگ ساطع کننده نور منبع نور را در نمودار مختصات به صورت دیجیتال نشان می دهد. سیستم های مختصات زیادی برای نمودارهای مختصات رنگی وجود دارد. معمولاً از سیستم مختصات X و Y استفاده می شود.
دمای رنگ مقداری است که جدول رنگ (بیان رنگ ظاهری) منبع نور را که توسط چشم انسان دیده می شود نشان می دهد. وقتی نور ساطع شده از منبع نور با نوری که از جسم سیاه مطلق در دمای معینی ساطع می شود همرنگ باشد، دما دمای رنگ است. در زمینه روشنایی، دمای رنگ پارامتر مهمی است که ویژگی های نوری منبع نور را توصیف می کند. تئوری مربوط به دمای رنگ از تابش جسم سیاه به دست می آید که می تواند از مختصات رنگ حاوی مکان جسم سیاه از طریق مختصات رنگ منبع نور بدست آید.
شاخص رندر رنگ میزان نور منعکس شده توسط منبع نور را نشان می دهد که به درستی رنگ جسم را منعکس می کند. معمولاً با شاخص عمومی رندر رنگ Ra بیان می شود که Ra میانگین حسابی شاخص رندر رنگ هشت نمونه رنگ است. شاخص رندر رنگ یک پارامتر مهم کیفیت منبع نور است، محدوده کاربرد منبع نور را تعیین می کند و بهبود شاخص رندر رنگ LED سفید یکی از وظایف مهم تحقیق و توسعه LED است.
4. تست توزیع شدت نور
رابطه بین شدت نور و زاویه فضایی (جهت) را توزیع شدت نور کاذب و منحنی بسته تشکیل شده از این توزیع را منحنی توزیع شدت نور می نامند. از آنجایی که نقاط اندازه گیری زیادی وجود دارد و هر نقطه توسط داده ها پردازش می شود، معمولاً توسط یک نورسنج توزیع خودکار اندازه گیری می شود.
5. اثر دما بر ویژگی های نوری LED
دما بر ویژگی های نوری LED تأثیر می گذارد. تعداد زیادی آزمایش می تواند نشان دهد که دما بر طیف انتشار LED و مختصات رنگ تأثیر می گذارد.
6. اندازه گیری روشنایی سطح
روشنایی یک منبع نور در یک جهت معین، شدت نور منبع نور در یک منطقه پرتاب شده در آن جهت است. به طور کلی برای اندازه گیری روشنایی سطح از نورسنج های سطح و روشنایی سنج های هدف استفاده می شود.
اندازه گیری سایر پارامترهای عملکرد لامپ های LED
1. اندازه گیری پارامترهای الکتریکی لامپ های LED
پارامترهای الکتریکی عمدتاً شامل ولتاژ رو به جلو، معکوس و جریان معکوس است که به این بستگی دارد که آیا لامپ LED می تواند به طور معمول کار کند. دو نوع اندازه گیری پارامتر الکتریکی لامپ های LED وجود دارد: پارامتر ولتاژ تحت یک جریان خاص آزمایش می شود. و پارامتر جریان تحت یک ولتاژ ثابت آزمایش می شود. روش خاص به شرح زیر است:
(1) ولتاژ رو به جلو. اعمال جریان رو به جلو به لامپ LED که باید تشخیص داده شود باعث افت ولتاژ در انتهای آن می شود. منبع تغذیه را با مقدار جریان تنظیم کنید و قرائت مربوطه را روی ولت متر DC که ولتاژ رو به جلو لامپ LED است، ثبت کنید. طبق عقل سلیم مربوطه، هنگامی که LED به جلو است، مقاومت کوچک است و روش خارجی آمپرمتر دقیق تر است.
(2) جریان معکوس. ولتاژ معکوس را به لامپ های LED آزمایش شده اعمال کنید و منبع تغذیه تنظیم شده را تنظیم کنید. قرائت آمپرمتر جریان معکوس لامپ های LED آزمایش شده است. این همان اندازه گیری ولتاژ رو به جلو است، زیرا LED هنگام هدایت در جهت معکوس مقاومت زیادی دارد.
2، تست ویژگی های حرارتی لامپ های LED
ویژگی های حرارتی LED ها تاثیر مهمی بر ویژگی های نوری و الکتریکی LED ها دارد. مقاومت حرارتی و دمای محل اتصال ویژگی های حرارتی اصلی LED2 هستند. مقاومت حرارتی به مقاومت حرارتی بین اتصال PN و سطح کیس اشاره دارد که نسبت اختلاف دما در طول کانال جریان گرما به توان تلف شده در کانال است. دمای اتصال به دمای محل اتصال PN LED اشاره دارد.
روش های اندازه گیری دمای اتصال LED و مقاومت حرارتی به طور کلی عبارتند از: روش میکرو تصویر مادون قرمز، روش طیف سنجی، روش پارامتر الکتریکی، روش اسکن مقاومت نوری و غیره. دمای تراشه LED به عنوان دمای اتصال LED با یک میکروسکوپ دمای مادون قرمز یا یک ترموکوپل مینیاتوری اندازه‌گیری شد و دقت کافی نبود.
در حال حاضر، روش پارامتر الکتریکی معمولاً برای استفاده از رابطه خطی بین افت ولتاژ رو به جلو اتصال LEDPN و دمای اتصال PN و به دست آوردن دمای اتصال LED با اندازه گیری اختلاف افت ولتاژ رو به جلو در دماهای مختلف