如何測試用于照明的大功率LED
待測器件
大功率發(fā)光二極管(LED)用于發(fā)光標(biāo)志、警告燈、裝飾燈,以及手機(jī)和筆記本電腦的彩色背光。顏色包括紅、藍(lán)、黃、綠和白色。波長范圍從藍(lán)色的 470 nm 到紅色的 636 nm。
挑戰(zhàn)
作為工程評估的一部分,對數(shù)百批原型測量光線強(qiáng)度與色彩。尋找制造工藝在強(qiáng)度和色彩上的一致性。改變測量技術(shù)以適應(yīng)大功率器件。完成對器件的統(tǒng)計(jì)分析,以確定器件輸出的差異。
工具
● Instek:電源。www.instek.com。
● Labsphere:LED 累計(jì)球。www.labsphere.com。
● Photo Research:分光輻射計(jì)。www.photoresearch.com。
● Wei Min Industrial:LED 測試儀。www.weimin.com.tw。
項(xiàng)目說明
LED 具備了用作指示燈的足夠亮度,現(xiàn)在 LED 用于手機(jī)和筆記本電腦屏幕的照明,而且還出現(xiàn)在各種標(biāo)志應(yīng)用中。Lumex(伊利諾州Palatine,www.lumex.com)創(chuàng)始人兼技術(shù)專家 Harold V. Anagnos 稱:“大功率 LED 推動(dòng) LED 制造商進(jìn)入了光源領(lǐng)域?!盇nagnos 預(yù)言,大功率 LED 將成為很多應(yīng)用中的主流,如汽車前燈和室內(nèi)照明?!?0 年后,懸掛在天花板上的吊燈都將采用 LED。”
每個(gè)大功率 LED 設(shè)計(jì)都需要在實(shí)驗(yàn)室測量很多參數(shù),其中最重要的是主波長、峰值波長、光通量和色度(色彩品質(zhì))。由于有更高的功率,工程師們必須采用與普通指示燈 LED 不同的測量技術(shù)。大功率 LED 可以很容易使一臺分光輻射計(jì)過載,而測量用于指示燈的 LED 時(shí)不會(huì)出現(xiàn)這種問題。
為了解決這個(gè)問題,Lumex 工程師采用了一種 4 英寸直徑的金屬球,其內(nèi)部可以反射光源的 98% 光線。該金屬球不僅能阻止外部光線干擾測量,而且還能通過其光孔,只允許少部分 LED 光線射出并到達(dá)分光輻射計(jì)。這樣就減少了到達(dá)儀器的光量,因此解決了過強(qiáng)光線使儀器溢出的問題。
待測 LED 位于球的幾何中心點(diǎn)(見圖)。一端裝有分光輻射計(jì)傳感器,它有一個(gè)與球內(nèi)部反射率相等的檔板。在使用該球以前,工程師必須使大功率 LED 工作在低正向電流(IF)下,以避免使分光輻射計(jì)傳感器溢出。
利用分光輻射計(jì)提供的分析軟件,工程師們可以計(jì)算出一個(gè)固定輸入電流下光線色彩和強(qiáng)度參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,從而確定 LED 的特性。他們也可以用 LED 測試儀作一些電氣測量,如正向電壓(VF)、反向擊穿電壓(VZ)、泄漏電流(IR)、兩種IF等級之間 VF 值之差(VDF),以及瞬態(tài) VF 誤差(VFD)。
獲得的經(jīng)驗(yàn)
由于大功率 LED 通常用于照明,色彩與強(qiáng)度的一致性要比指示燈應(yīng)用更加重要。Anagnos 說:“色彩測量對黃色和綠色尤其重要,因?yàn)槲覀兊难劬梢愿杏X到彩色波長中不到1nm 的差異?!彼詈笳f:“客戶將用目視方式檢查一致性,而不是進(jìn)行測量?!?BR>
更多信息
● Basics of Spectral Measurement, JETI Technische Instrumente, May 2005. www.jeti.com/down/basics/basics.pdf.
● “A Guide to Integrating Sphere Theory and Applications,” Labsphere. www.labsphere.com.
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