簡易發(fā)光二極管測試方法
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環(huán)境和管基溫度;
正向電流。
6.2.4 方法2004：輻射通量和輻射效率
6.2.4.1 目的
測量被測LED器件在規(guī)定條件下的輻射通量(功率)和輻射效率。
6.2.4.2 測試框圖(見圖10)
圖10 方法2002測試框圖
圖10 方法2002測試框圖
注：被測LED器件發(fā)射的光輻射經積分球壁的多次反射，導致產生一個均勻的與輻射通量成比例的面輻射出射度，一個位于球壁的探測器測量這個面輻射出射度，一個漫射屏擋住光線，不使探測器直接照射到被測器件的光輻射。被測器件、漫射屏、開孔的面積和球面積比較應該相對較小，球內壁和漫射屏表面應有均勻的高反射率漫反射鍍層(最小0.8)。球和探測器組合應該用輻射標準進行校準,測量單位為瓦特。應該考慮到峰值發(fā)射波長和輻射通量由于功率消耗產生的變化。
6.2.4.3 測量步驟
被測量器件放在積分球入口處，不要使光線直接到達探測器，給被測器件施加規(guī)定的正向電流IF，輻射探測系統(tǒng)測量出輻射通量，將輻射通量數(shù)值除以正向電流IF 和正向電壓VF 的乘積值即為輻射效率。
6.2.4.4 規(guī)定條件
環(huán)境和管基溫度;
正向電流。
6.2.5 方法2005：峰值發(fā)射波長、光譜輻射帶寬和光譜功率分布
6.2.5.1 目的
在規(guī)定正向工作電流下，測量被測LED器件的峰值發(fā)射波長，光譜輻射帶寬和光譜功率分布。
6.2.5.2 測試框圖(見圖11)
圖11 方法2005測試框圖
D：被測LED器件;
G：電流源;
L：聚焦透鏡系統(tǒng);
G：電流源(直流或脈沖);
D2,D3：消除雜散光光欄;
M：單色儀;
RM：包括光闌D1的輻射探測系統(tǒng)。
注：單色儀的波長分辨率和帶寬應該使測試有合適的精度。輻射探測系統(tǒng)的光譜響應應該校準。為便于測量，曲線峰值可以用100%表示。如果單色儀的光譜透過率和輻射探測系統(tǒng)的光譜靈敏度不是常數(shù)，記錄的測量數(shù)據(jù)應該修正。
6.2.5.3 測量步驟
在需要的光譜范圍內調整單色儀的波長直到輻射測量系統(tǒng)獲得最大讀數(shù)， 相應的波長就是峰值波長 (λp )，然后往λp 的兩邊調整單色儀的波長直到峰值波長讀數(shù)的一半，獲得相對應的波長λ1 和λ2 ，兩者之差就是光譜輻射帶寬(見圖12)。按照要求的波長間隔分別測量記錄每個波長時的光譜功率數(shù)值，即為光譜功率分布。
圖12 光譜分布帶寬
6.2.5.4 規(guī)定條件
環(huán)境和管基溫度;
規(guī)定的正向電流(直流或脈沖)。
6.3 3000類：光電特性測試方法
6.3.1 方法3001: 開關時間
6.3.1.1 目的
測量被測LED器件的開啟時間ton (開啟延時時間td(on) +上升時間tr )和關閉時間toff (關閉延時時間td(off) +下降時間tr )。
6.3.1.2 測試框圖(見圖13)
圖13 方法3001測試框圖
D：被測LED器件;
G1：高阻電流脈沖發(fā)生器;
G2：直流電流偏置電源;
G3：直流電壓偏置電源;
Rd: 匹配發(fā)生器阻抗的電阻;
RL: 負載電阻;
M：測量儀器;
PD：光電二極管;
Syn：同步信號。
注：光電二極管的開關時間，實驗電路和測量儀器的延遲時間，輸入電流脈沖的上升時間和下降時間都應該足夠短以保證不影響測量精度。在光脈沖頂部獲得的平均輸出功率(見圖1)沒有必要等于直流偏置電流與輸入脈沖電流之和時的連續(xù)輻射功率。
6.3.1.3 測量步驟
把規(guī)定的直流和脈沖電流加到被測器件，用測量儀器M測量開關時間。100%的輻射輸出功率電平就是輻射脈沖頂端獲得的平均輸出功率。0%電平是在直流偏置電流時的輸出功率。
6.3.1.4 規(guī)定條件
環(huán)境和管基溫度;
直流偏置電流;
光學窗口;
光學結構。
7 量值傳遞
發(fā)光強度是LED器件主要光參數(shù)，由于有些LED非點光源且各向異性，在近場條件下,LED光度測試過程中會產生很多誤差。因此CIE推薦用LED平均強度的概念來作為LED發(fā)光強度測量的基礎.目前最好的LED測試技術是將被測LED和在光譜和空間功率分布與其盡可能接近一致的參照標準樣管進行比對測試.發(fā)光強度測試儀器和參照標準樣管的標定和校準必須采用統(tǒng)一的方法和基準。
8.1 原理
發(fā)光強度的單位是坎德拉(candela，符號為cd)，它是國際單位制的七個基本單位之一。1979年前世界上只有9個國家建立了光強基準，我國很早就建立了光度基準和2856K色溫的光強度工作基準。因此，確定由國家或省(市)級法定計量測試部門標定的2856K光強標準燈作為發(fā)光強度傳遞的工具。
8.2 方法
a)用色溫為2856K的光強標準燈對LED測試系統(tǒng)進行校準和標定。
b)用具有CIE標準光度觀測者光譜響應的光電探測器分別對專門挑選的LED器件和色溫為2856K的光強標準燈進行比對測試，對不同光譜功率分布的LED器件求得他們的光譜修正系數(shù)(SCF,Spectral correction factor),從而把標準燈光強數(shù)值傳遞到LED器件上，以此作為LED光強參照標準樣管.但是作為參照標準樣管的LED器件必須有嚴格的要求。它們主要是：
--優(yōu)良的穩(wěn)定性，必須進行嚴格的篩選和老化,必須規(guī)定最少老化時間;
--采用光軸和機械軸重合的LED器件作參照樣管.或采用光強(輻射)分布圖形近似為圓形的器件。
--參照標準樣管工作時,必須使其在恒定的溫度和驅動電流(20mA)下工作,保證其有一個恒定的光學輸出.
c)建立專門實驗室進行仲裁性測試和各種參照標準樣管的定標。
附錄1. 基本輻射度量和光度量
1. 輻射度量
1.1 輻射能Qe radiant energy
以輻射的形式發(fā)射,傳輸和接收的能量,單位為J(焦耳)。
1.2 輻射通量Φe radiant flux
輻射通量又常稱為輻射功率(radiant power)Pe ,是輻射源發(fā)射,傳輸和接收的功率.單位為瓦(W),如以t表示時間,輻射通量定義為
Φe =dQe/dt
1.3 輻射強度Ie radiant intensity
輻射強度定義為在給定方向上的立體角元內,離開點輻射源(或輻射源面元)的輻射通量dΦe與該立體角元 dΩ的比值.單位為瓦/球面度(W/sr ).
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