معايير اختبار LED وطرق الاختبار

ما هو معيار اختبار LED？
الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو نوع جديد من الأجسام الباعثة للضوء ، مع كفاءة كهربائية بصرية عالية ، وصغر الحجم ، وعمر طويل ، وجهد منخفض ، وتوفير الطاقة وحماية البيئة ، وهو جهاز إضاءة مثالي للجيل القادم . يعد الاختبار الكهروضوئي LED وسيلة مهمة ووسيلة فقط لاختبار الأداء الكهروضوئي LED ، ونتائج الاختبار المقابلة هي الأساس لتقييم وعكس مستوى التطوير الحالي لصناعة LED في بلدي. يعد تطوير معايير طرق الاختبار الإلكترونية الضوئية LED طريقة مهمة لقياس الخصائص الإلكترونية الضوئية لمنتجات LED بشكل موحد ، ومن الفرضية أن نتائج الاختبار تعكس حقًا مستوى تطوير صناعة LED في بلدي. بالاقتران مع أحدث المعايير الوطنية لطريقة اختبار LED ، تقدم هذه الورقة العديد من الجوانب الرئيسية لاختبار الأداء الكهروضوئي LED.

1.المقدمة
تم استخدام الثنائيات الباعثة للضوء (LED) على نطاق واسع في مصابيح المؤشرات وأضواء الإشارة وشاشات الأجهزة والإضاءة الخلفية للهاتف المحمول ومصادر إضاءة السيارة ومناسبات أخرى ، خاصة مع تطوير تقنية LED البيضاء ، أصبحت مصابيح LED مستخدمة على نطاق واسع في مجال الإضاءة. ومع ذلك ، في الماضي ، لم تكن هناك معايير وطنية شاملة ومعايير صناعية لاختبار LED. في ممارسة الإنتاج ، تم استخدام المعلمات النسبية فقط كأساس. كان لدى مختلف المصنّعين والمستخدمين والمؤسسات البحثية الكثير من الخلافات حول هذا الأمر ، مما أدى إلى تأثير خطير على تطوير صناعة LED المحلية. لذلك ، ظهر المعيار الوطني لاختبار طرق الثنائيات الباعثة للضوء من أشباه الموصلات.

2. طريقة اختبار الصمام
بناءً على الاحتياجات الفعلية لمختلف مجالات تطبيق LED ، يجب أن يشمل اختبار LED العديد من الجوانب ، بما في ذلك: الخصائص الكهربائية ، والخصائص البصرية ، وخصائص التبديل ، وخصائص اللون ، والخصائص الحرارية ، والموثوقية ، وما إلى ذلك.

2.1 الخصائص الكهربائية
LED هو صمام ثنائي القطب PN أحادي القطب يتكون من مواد غير عضوية شبه موصلة ، وهو نوع من أشباه الموصلات PN الصمام الثنائي ، وتسمى العلاقة بين الجهد والتيار بخاصية فولت أمبير. يمكن أن نرى من الصورة أدناه أن معلمات الخصائص الكهربائية LED تشمل التيار الأمامي والجهد الأمامي والتيار العكسي والجهد العكسي. يجب أن يكون LED مدفوعًا بتيار مناسب وجهد ليعمل بشكل طبيعي. من خلال اختبار الخصائص الكهربائية لمصابيح LED ، يمكن الحصول على الحد الأقصى المسموح به من الجهد الأمامي والتيار الأمامي والجهد العكسي والتيار لمصباح LED ، ويمكن أيضًا تحديد الطاقة الكهربائية العاملة المثالية لمصباح LED.

يتم إجراء اختبار الخصائص الكهربائية لمصباح LED بشكل عام بجهد كهربائي ومقياس التيار الكهربائي تحت مصدر الطاقة للمصدر المقابل للتيار الثابت والجهد الثابت.

2.2 الخصائص البصرية
على غرار مصادر الضوء الأخرى ، يشمل اختبار خصائص ضوء LED بشكل أساسي التدفق الضوئي وكفاءة الإضاءة ، والتدفق الإشعاعي وكفاءة الإشعاع ، وخصائص توزيع شدة الضوء وشدة الضوء والمعلمات الطيفية.
(1) التدفق الضوئي وكفاءة الضوء
هناك طريقتان لاختبار التدفق الضوئي ، دمج طريقة المجال وطريقة مقياس الضوء المتغير الزاوية. طريقة مقياس الضوء متغير الزاوية هي الطريقة الأكثر دقة لاختبار التدفق الضوئي ، ولكن نظرًا لأنه يستغرق وقتًا طويلاً ، تُستخدم طريقة المجال المتكامل عمومًا لاختبار التدفق الضوئي. كما هو مبين في الصورة أدناه ، هناك نوعان من هياكل الاختبار لقياس التدفق الضوئي للـ LED عن طريق طريقة كرة الدمج الحالية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الامتصاص الذاتي للضوء بواسطة مصدر الضوء سيؤثر على نتائج الاختبار عندما يتم قياس التدفق الضوئي بطريقة الكرة المتكاملة. لذلك ، غالبًا ما يتم تقديم المصابيح المساعدة ، كما هو موضح في الشكل أدناه.

بعد قياس التدفق الضوئي ، يمكن قياس كفاءة الإضاءة لمصباح LED باستخدام جهاز اختبار المعلمة الكهربائية. تتشابه طرق اختبار التدفق الإشعاعي والكفاءة الإشعاعية مع تلك الخاصة بتدفق الضوء وكفاءة الإضاءة.

(2) شدة الضوء وخصائص توزيع شدة الضوء

كما هو موضح في الشكل أدناه ، يتم توزيع شدة الضوء لمصدر الضوء النقطي بشكل موحد في جميع الاتجاهات في الفضاء ، ولن تتغير نتائج الاختبار التي تتلقاها أجهزة الكشف ذات الفتحات المستقبلة المختلفة على مسافات مختلفة. ومع ذلك ، نظرًا لتوزيع شدة الضوء غير المتسق لمصابيح LED ، تختلف نتائج الاختبار. مسافة الاختبار واختلاف فتحة الكاشف. لذلك ، تقترح CIE-127 شرطين اختبار موصى بهما بحيث يمكن اختبار كل LED وتقييم شدة الضوء في ظل نفس الظروف. في الوقت الحاضر ، تم الاستشهاد بشروط CIE-127 من قبل العديد من مصنعي LED ووكالات الاختبار.

(3) المعلمات الطيفية
تشمل المعلمات المميزة الطيفية للـ LED بشكل أساسي الطول الموجي للانبعاث الذروي وعرض نطاق الإشعاع الطيفي وتوزيع الطاقة الطيفية. طيف LED أحادي اللون هو ذروة واحدة ، ويتم التعبير عن خصائصه من حيث الطول الموجي وعرض النطاق الترددي ، بينما يتكون طيف LED الأبيض من أطياف أحادية اللون متعددة. يمكن تمثيل الخصائص الطيفية لجميع مصابيح LED من خلال توزيع الطاقة الطيفية ، ويمكن أيضًا حساب معلمات اللونية من توزيع الطاقة الطيفية لمصابيح LED.
يجب إجراء اختبار توزيع الطاقة الطيفية بواسطة التحليل الطيفي ، والذي يميز كل ضوء ملون عن الضوء المختلط للقياس. بشكل عام ، يمكن استخدام المنشورات والشبكات لتحقيق انقسام الضوء.

2.3 خصائص التبديل
تشير خصائص تبديل LED إلى خصائص الضوء والكهرباء وتغيرات اللون في لحظة تشغيل وإيقاف تشغيل LED. من خلال اختبار خصائص تبديل LED ، يمكن الحصول على القوانين المتغيرة لحالة العمل وخصائص المواد لمصباح LED في لحظة التبديل والإيقاف.

2.4 خصائص اللون
تشتمل خصائص الألوان لمصابيح LED بشكل أساسي على إحداثيات اللونية وطول الموجة السائد ونقاوة اللون ودرجة حرارة اللون وتجسيد اللون وما إلى ذلك. تعد خصائص الألوان لمصابيح LED مهمة بشكل خاص لمصابيح LED البيضاء.
تشمل طرق اختبار خصائص اللون الحالية القياس الطيفي والطريقة المتكاملة. كما هو مبين في الشكل أدناه: الطريقة الطيفية لقياس توزيع الطاقة الطيفية للـ LED من خلال أحادي اللون ، ثم استخدام وظيفة الترجيح اللوني للتكامل للحصول على معلمات اللونية المقابلة ؛ تتمثل طريقة التكامل في استخدام مرشح لون محدد وكاشف ضوئي لقياس المعلمات اللونية مباشرة ؛ دقة القياس الطيفي أعلى بكثير من دقة التكامل.

2.5 الخصائص الحرارية
تشير الخصائص الحرارية لمصابيح LED أساسًا إلى المقاومة الحرارية ودرجة حرارة التوصيل. المقاومة الحرارية هي نسبة فرق درجة الحرارة عبر مسار تدفق الحرارة إلى الطاقة المشتتة عبر المسار. تشير درجة حرارة التقاطع إلى درجة حرارة تقاطع PN لمصباح LED. تعتبر المقاومة الحرارية ودرجة حرارة التوصيل لمصابيح LED من العوامل المهمة التي تؤثر على الأداء الإلكتروني البصري لمصابيح LED.
هناك طريقتان عمومًا لاختبار درجة حرارة تقاطع LED: الأولى هي قياس درجة حرارة سطح رقاقة LED باستخدام مجهر قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء أو مزدوج حراري صغير واعتبارها درجة حرارة تقاطع LED ، لكن الدقة ليست كافية ؛ الأول هو تحديد درجة حرارة الوصلة لمصباح LED باستخدام العلاقة العكسية بين جهد التحيز الأمامي ودرجة حرارة الوصلة تحت تيار معين.

2.6 الموثوقية
تتضمن موثوقية LED خصائص الحساسية الكهروستاتيكية والحياة والخصائص البيئية وما إلى ذلك. تشير خاصية الحساسية الكهروستاتيكية إلى جهد التفريغ الكهروستاتيكي الذي يمكن أن يتحمله LED. نظرًا للمقاومة العالية لبعض مصابيح LED والمسافة القصيرة بين الأقطاب الموجبة والسالبة ، إذا تراكمت الشحنة الكهروستاتيكية في كلا الطرفين إلى قيمة معينة ، فإن هذا الجهد الكهروستاتيكي سوف يكسر تقاطع PN. لذلك ، من الضروري اختبار خصائص الحساسية الكهروستاتيكية لمصابيح LED للحصول على جهد عتبة أعطال التفريغ الكهروستاتيكي لمصابيح LED. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام وضع جسم الإنسان ووضع الآلة ووضع شحن الجهاز بشكل عام لمحاكاة ظاهرة التفريغ الكهروستاتيكي في الحياة الواقعية.

من أجل مراقبة قانون التغيير لأداء ضوء LED في ظل حالة الاستخدام المستمر طويل المدى ، من الضروري إجراء اختبار أخذ عينات من LED ، والحصول على معلمات عمر LED من خلال المراقبة والإحصاءات طويلة المدى. لاختبار الخصائص البيئية لمصابيح LED ، غالبًا ما تستخدم لمحاكاة الغزوات الطبيعية المختلفة التي واجهتها LED في التطبيق ، بشكل عام: اختبار تأثير درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، اختبار دورة الرطوبة ، اختبار رش الملح ، اختبار الرمل والغبار ، اختبار الإشعاع ، الاهتزاز و اختبار التأثير ، اختبار السقوط ، اختبار تسارع الطرد المركزي ، إلخ.

3. صياغة المعايير الوطنية
بتلخيص طرق الاختبار المذكورة أعلاه ، حدد المعيار الوطني لطرق اختبار الصمام الثنائي الباعث للضوء أشباه الموصلات أحكامًا مقابلة بشأن الخصائص الكهربائية والخصائص البصرية والخصائص الحرارية والخصائص الكهروستاتيكية واختبار الحياة لمصابيح LED. بالنسبة لاختبار الخصائص الكهربائية ، تحدد المواصفة القياسية مخطط كتلة الاختبار للجهد الأمامي LED والجهد العكسي والتيار العكسي ؛ بالنسبة لاختبار التدفق الضوئي ، تحدد المواصفة القياسية هيكل اختبار بزاوية صلبة 2π ؛ بالنسبة لاختبار شدة الضوء ، يستشهد المعيار بشروط CIE-127 الموصى بها. بالإضافة إلى ذلك ، تم تحديد الاختبار الطيفي ، واختبار الخصائص الحرارية ، واختبار حساسية التفريغ الكهروستاتيكي ، واختبار الحياة ، وما إلى ذلك بوضوح.

4. اختتام
تلخص صياغة المعيار الوطني طرق اختبار LED الحالية ، وترقي الطرق العلمية والقابلة للتطبيق إلى طرق الاختبار القياسية ، مما يلغي بشكل جيد الاختلافات بين جميع مناحي الحياة في مجال اختبار LED ، ويجعل نتائج الاختبار أكثر واقعية. تعكس مصابيح LED في بلدي. المستوى العام للصناعة. ولكن في ضوء التطور المستمر لتكنولوجيا LED ، لا يتم صياغة المعايير الوطنية مرة واحدة وإلى الأبد ، ويجب إدخال أحدث تقنيات الاختبار والأنسب في المعيار في جميع الأوقات.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:ESD61000-2 , GDJS-015B , LPCE-2 (LMS-9000) , LPCE-3 , LSG-1890B , T5