Powszechna technologia wykrywania oświetlenia LED
Istnieją duże różnice między źródłami światła LED a tradycyjnymi źródłami światła pod względem wielkości fizycznej i strumienia świetlnego, widma i przestrzennego rozkładu natężenia światła. Detekcja LED nie może kopiować standardów i metod detekcji tradycyjnych źródeł światła. Redaktor przedstawia technologię detekcji popularnych lamp LED.
Wykrywanie parametrów optycznych lamp LED
1. Wykrywanie natężenia światła
Intensywność światła, intensywność światła, odnosi się do ilości światła emitowanego pod określonym kątem. Ze względu na skupione światło diody LED, prawo odwrotności kwadratów nie ma zastosowania na małych odległościach. Norma CIE127 zapewnia dwie metody uśredniania pomiarów natężenia światła: warunek pomiaru A (warunek pola dalekiego) i warunek pomiaru B (warunek pola bliskiego). W kierunku natężenia światła powierzchnia detektora w obu warunkach wynosi 1 cm2. Zwykle natężenie światła mierzy się w standardowych warunkach B.
2. Wykrywanie strumienia świetlnego i efektu świetlnego
Strumień świetlny to suma ilości światła emitowanego przez źródło światła, czyli ilość wyemitowanego światła. Metody wykrywania obejmują głównie następujące 2 typy:
(1) Metoda całkowa. Zapal kolejno lampę wzorcową i lampę badaną w kuli całkującej i zapisz ich odczyty w przetworniku fotoelektrycznym jako odpowiednio Es i ED. Znany jest standardowy strumień świetlny Φs, wówczas zmierzony strumień świetlny ΦD = ED × Φs/Es. Metoda integracji wykorzystuje zasadę „punktowego źródła światła”, która jest prosta w obsłudze, ale pod wpływem odchylenia temperatury barwowej lampy standardowej i testowanej lampy, błąd pomiaru jest duży.
(2) Spektroskopia. Strumień świetlny oblicza się z rozkładu energii widmowej P (λ). Za pomocą monochromatora zmierz widmo 380 nm ~ 780 nm lampy wzorcowej w sferze całkującej, następnie zmierz widmo badanej lampy w tych samych warunkach i oblicz strumień świetlny porównywanej lampy.
Efekt świetlny to stosunek strumienia świetlnego emitowanego przez źródło światła do pobieranej przez nie energii. Zwykle efekt świetlny diody LED mierzy się metodą prądu stałego.
3. Wykrywanie charakterystyki widmowej
Wykrywanie charakterystyk widmowych diod LED obejmuje widmowy rozkład mocy, współrzędne kolorów, temperaturę barwową i współczynnik oddawania barw.
Widmowy rozkład mocy wskazuje, że światło źródła światła składa się z wielu długości fal kolorów o różnych długościach fal, a moc promieniowania każdej długości fali jest również inna. Różnicę tę nazywa się widmowym rozkładem mocy źródła światła zgodnie z porządkiem długości fali. Do porównania i pomiaru źródła światła wykorzystuje się spektrofotometr (monochromator) i lampę wzorcową.
Czarna współrzędna to wielkość, która w sposób cyfrowy reprezentuje barwę emitującą światło przez źródło światła na wykresie współrzędnych. Istnieje wiele układów współrzędnych dla kolorowych wykresów współrzędnych. Zwykle stosuje się układy współrzędnych X i Y.
Temperatura barwowa to wielkość wskazująca tablicę barw (wygląd wyrażający barwę) źródła światła widzianą przez ludzkie oko. Gdy światło emitowane przez źródło światła ma tę samą barwę, co światło emitowane przez ciało doskonale czarne w określonej temperaturze, temperaturą jest temperatura barwowa. W oświetleniu temperatura barwowa jest ważnym parametrem opisującym właściwości optyczne źródła światła. Powiązana teoria temperatury barwowej wywodzi się z promieniowania ciała doskonale czarnego, które można uzyskać ze współrzędnych koloru zawierających locus ciała doskonale czarnego poprzez współrzędne koloru źródła światła.
Wskaźnik oddawania barw wskazuje ilość światła odbitego przez źródło światła, która prawidłowo oddaje barwę obiektu. Zwykle wyraża się go za pomocą ogólnego współczynnika oddawania barw Ra, gdzie Ra jest średnią arytmetyczną współczynnika oddawania barw ośmiu próbek kolorów. Wskaźnik oddawania barw jest ważnym parametrem jakości źródła światła, określa zakres zastosowania źródła światła, a poprawa współczynnika oddawania barw białej diody LED jest jednym z ważnych zadań badań i rozwoju diod LED.
4.Badanie rozkładu natężenia światła
Zależność pomiędzy natężeniem światła a kątem przestrzennym (kierunkiem) nazywana jest fałszywym rozkładem natężenia światła, a zamknięta krzywa utworzona przez ten rozkład nazywana jest krzywą rozkładu natężenia światła. Ponieważ punktów pomiarowych jest wiele, a każdy punkt jest przetwarzany na podstawie danych, zwykle mierzy się go za pomocą automatycznego fotometru dystrybucyjnego.
5.Wpływ wpływu temperatury na właściwości optyczne diod LED
Temperatura ma wpływ na właściwości optyczne diody LED. Duża liczba eksperymentów może wykazać, że temperatura wpływa na widmo emisji diod LED i współrzędne kolorów.
6. Pomiar jasności powierzchni
Jasność źródła światła w określonym kierunku to natężenie światła źródła światła w jednostkowym obszarze rzutowanym w tym kierunku. Ogólnie rzecz biorąc, do pomiaru jasności powierzchni stosuje się mierniki jasności powierzchniowej i mierniki jasności celowniczej.
Pomiar pozostałych parametrów użytkowych lamp LED
1.Pomiar parametrów elektrycznych lamp LED
Parametry elektryczne obejmują głównie napięcie przewodzenia, wsteczne i prąd wsteczny, które są związane z tym, czy lampa LED może normalnie pracować. Istnieją dwa rodzaje pomiaru parametrów elektrycznych lamp LED: parametr napięcia jest testowany pod określonym prądem; a parametr prądu jest testowany pod stałym napięciem. Konkretna metoda jest następująca:
(1) Napięcie przewodzenia. Przyłożenie prądu przewodzenia do wykrywanej lampy LED spowoduje spadek napięcia na jej końcach. Dostosuj źródło zasilania do wartości prądu i zapisz odpowiedni odczyt na woltomierzu prądu stałego, który jest napięciem przewodzenia lampy LED. Zgodnie ze zdrowym rozsądkiem, gdy dioda LED jest wysunięta do przodu, rezystancja jest niewielka, a zewnętrzna metoda amperomierza jest dokładniejsza.
(2) Prąd wsteczny. Zastosuj napięcie wsteczne do badanych lamp LED i wyreguluj zasilanie regulowane. Wskazanie amperomierza jest prądem wstecznym badanych lamp LED. Jest to to samo, co pomiar napięcia przewodzenia, ponieważ dioda LED ma duży opór, gdy przewodzi w kierunku odwrotnym.
2, Test charakterystyki termicznej lamp LED
Właściwości termiczne diod LED mają istotny wpływ na właściwości optyczne i elektryczne diod LED. Opór cieplny i temperatura złącza to główne właściwości termiczne diody LED2. Opór cieplny odnosi się do oporu cieplnego pomiędzy złączem PN a powierzchnią obudowy, który jest stosunkiem różnicy temperatur wzdłuż kanału przepływu ciepła do mocy rozproszonej w kanale. Temperatura złącza odnosi się do temperatury złącza PN diody LED.
Metody pomiaru temperatury złącza LED i rezystancji termicznej to ogólnie: metoda mikroobrazowania w podczerwieni, metoda spektrometrii, metoda parametrów elektrycznych, metoda skanowania rezystancji fototermicznej i tak dalej. Temperaturę chipa LED mierzono jako temperaturę złącza diody LED za pomocą mikroskopu temperaturowego na podczerwień lub miniaturowej termopary, ale dokładność była niewystarczająca.
Obecnie powszechnie stosuje się metodę parametrów elektrycznych, aby wykorzystać liniową zależność między spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia na złączu LEDPN a temperaturą złącza PN i uzyskać temperaturę złącza diody LED poprzez pomiar różnicy spadku napięcia w kierunku przewodzenia przy różne temperatury.