Η πηγή φωτός LED και η παραδοσιακή πηγή φωτός έχουν μεγάλες διαφορές στο φυσικό μέγεθος και τη χωρική κατανομή της ροής φωτός, του φάσματος και της έντασης του φωτός. Η ανίχνευση LED δεν μπορεί να αντιγράψει τα πρότυπα ανίχνευσης και τις μεθόδους των παραδοσιακών πηγών φωτός. Ακολουθούν οι τεχνικές ανίχνευσης για κοινά φωτιστικά LED.
Ανίχνευση οπτικών παραμέτρων λαμπτήρων LED
1, ανίχνευση φωτεινής έντασης
Η ένταση του φωτός, η ένταση του φωτός, αναφέρεται στην ποσότητα του φωτός που εκπέμπεται σε μια συγκεκριμένη γωνία. Λόγω του συμπυκνωμένου φωτός του LED, ο νόμος του αντίστροφου τετραγώνου δεν ισχύει στο στενό εύρος. Το πρότυπο CIE127 καθορίζει δύο μεθόδους υπολογισμού του μέσου όρου μέτρησης: τη συνθήκη μέτρησης Α (συνθήκη μακρινού πεδίου) και τη συνθήκη μέτρησης Β (κατάσταση κοντινού πεδίου) για τη μέτρηση της έντασης του φωτός. Στην περίπτωση έντασης φωτός, η επιφάνεια του ανιχνευτή και των δύο συνθηκών είναι 1 cm 2 . Κανονικά, η φωτεινή ένταση μετράται 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 της ποσότητας φωταύγειας. Οι μέθοδοι ανίχνευσης περιλαμβάνουν κυρίως τους ακόλουθους δύο τύπους:
(1) Μέθοδος ολοκλήρωσης. Ο τυποποιημένος λαμπτήρας και ο προς δοκιμή λαμπτήρας αναφλέγονται διαδοχικά στη σφαίρα ολοκλήρωσης και καταγράφονται οι ενδείξεις τους στον φωτοηλεκτρικό μετατροπέα.
(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 καταναλώνεται από αυτήν και η φωτεινή αποτελεσματικότητα του LED μετράται συνήθως με μια μέθοδο σταθερού ρεύματος.
3. Ανίχνευση φασματικών χαρακτηριστικών
Η ανίχνευση του φασματικού χαρακτηριστικού του LED περιλαμβάνει την κατανομή φασματικής ισχύος, τις συντεταγμένες χρώματος, τη θερμοκρασία χρώματος, τον δείκτη απόδοσης χρώματος και τα 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 είναι διαδοχικά διατεταγμένη με το μήκος κύματος, το οποίο ονομάζεται κατανομή φασματικής ισχύος της πηγής φωτός. Η φωτεινή πηγή λαμβάνεται με μέτρηση σύγκρισης χρησιμοποιώντας ένα φασματοφωτόμετρο (μονοχρωμάτορα) και έναν τυποποιημένο λαμπτήρα.
Η συντεταγμένη χρώματος 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 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 ορισμένη 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 χρωματικής απόδοσης υποδεικνύει την ποσότητα κατά την οποία το φως που εκπέμπεται από την πηγή φωτός αντανακλά σωστά το χρώμα του αντικειμένου, το οποίο συνήθως εκφράζεται από τον γενικό δείκτη χρωματικής απόδοσης Ra, ο οποίος είναι ο αριθμητικός μέσος όρος του δείκτη χρωματικής απόδοσης των οκτώ δειγμάτων χρώματος. Ο δείκτης απόδοσης χρώματος είναι μια σημαντική παράμετρος της ποιότητας της πηγής φωτός, η οποία καθορίζει το εύρος εφαρμογής της πηγής φωτός. Η βελτίωση του δείκτη απόδοσης χρώματος του λευκού LED είναι ένα από τα σημαντικά καθήκοντα της έρευνας και ανάπτυξης 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 επεξεργάζεται με δεδομένα, συνήθως μετράται με ένα αυτόματο φωτόμετρο διανομής.
5. Επίδραση της επίδρασης της 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 LED και τις χρωματικές συντεταγμένες.
6, μέτρηση φωτεινότητας επιφάνειας
Η φωτεινότητα της πηγής φωτός σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση είναι η φωτεινή ένταση της πηγής φωτός στην προβαλλόμενη περιοχή της πηγής φωτός. Γενικά, ο μετρητής φωτεινότητας επιφάνειας και ο μετρητής φωτεινότητας στόχευσης 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 των λαμπτήρων LED
1. Μέτρηση των ηλεκτρικών παραμέτρων των λαμπτήρων LED
Οι ηλεκτρικές παράμετροι περιλαμβάνουν κυρίως εμπρόσθιες και αντίστροφες τάσεις και αντίστροφα ρεύματα. Σχετίζεται με το αν οι λαμπτήρες LED μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά. Είναι μία από τις βάσεις για την κρίση της βασικής απόδοσης 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, δοκιμάζεται η παράμετρος ρεύματος. Η συγκεκριμένη μέθοδος έχει ως εξής:
(1) Προς τα εμπρός τάση. Ένα ρεύμα προς τα εμπρός εφαρμόζεται στη λάμπα LED που πρόκειται να ανιχνευθεί και δημιουργείται μια πτώση τάσης στα δύο άκρα. Ρυθμίστε την τρέχουσα τιμή για να προσδιορίσετε το τροφοδοτικό, καταγράψτε τη σχετική ένδειξη στο βολτόμετρο DC, το οποίο είναι η προς τα εμπρός τάση του φωτιστικού LED. Σύμφωνα με την κοινή λογική, όταν το LED διεξάγει προς τα εμπρός κατεύθυνση, η αντίσταση είναι μικρή και η μέθοδος εξωτερικής σύνδεσης χρησιμοποιώντας το αμπερόμετρο είναι σχετικά ακριβής.
(2) Αντίστροφο ρεύμα. Εφαρμόστε αντίστροφη τάση στο φωτιστικό LED που δοκιμάζεται, ρυθμίστε το ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό και η ένδειξη του μετρητή ρεύματος είναι το αντίστροφο ρεύμα του υπό δοκιμή φωτισμού LED. Το ίδιο με τη μέτρηση της τάσης προς τα εμπρός, 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 σύνδεσης 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 του λόγου της διαφοράς θερμοκρασίας κατά μήκος της διαδρομής ροής θερμότητας προς την ισχύ που διαχέεται στο κανάλι. Η θερμοκρασία διασταύρωσης αναφέρεται στη θερμοκρασία της διασταύρωσης PN του LED.
Οι μέθοδοι για τη μέτρηση της θερμοκρασίας σύνδεσης LED και της θερμικής αντίστασης περιλαμβάνουν γενικά: μέθοδο υπέρυθρης μικρο-απεικόνισης, μέθοδο φασματοσκοπίας, μέθοδο ηλεκτρικών παραμέτρων, μέθοδο σάρωσης φωτοθερμικής αντίστασης και τα παρόμοια. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του τσιπ LED μετράται με ένα υπέρυθρο μικροσκόπιο μέτρησης θερμοκρασίας ή ένα μικροσκοπικό θερμοστοιχείο ως τη θερμοκρασία σύνδεσης του LED και η ακρίβεια είναι ανεπαρκής.
Η μέθοδος ηλεκτρικών παραμέτρων που χρησιμοποιείται συνήθως είναι να χρησιμοποιηθεί το χαρακτηριστικό ότι η προς τα εμπρός πτώση τάσης 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.
