تحليل نتائج اختبارات LED التكاملية

أصبح البحث والتطوير لمصدر ضوء LED محط تركيز العالم. تعمل الحكومات في مختلف البلدان باستمرار على تحسين معايير منتجات LED ، ولديها متطلبات أعلى لاختبار منتجات LED. لدى وكالات ومؤسسات الإشراف على الجودة والاختبار التابع لجهات خارجية والشركات طلبات جديدة لمعدات الاختبار. لقياس الخصائص البصرية لمصابيح LED ومصابيحها النهائية ، لا توجد حتى الآن طريقة اختبار موحدة. في الوقت الحاضر ، يستخدم معظمهم مجال دمج LED أو مقياس توزيع الضوء لقياس الخصائص البصرية للـ LED.

يتميز نظام اختبار مقياس الضوء للتوزيع بدقة عالية ، ولكنه مكلف للغاية ومعقد في التشغيل ويحتاج إلى 6-8 ساعات للقياس ، وهو ما لا يمكن أن يفي بمتطلبات الإنتاج والاختبار الفعلية للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم. دقة ملف دمج اختبار المجال النظام أقل ، لكن السعر منخفض ، وسهل التشغيل ، وسرعة القياس سريعة. يستغرق قياس واحد حوالي 30 دقيقة فقط ، ولكن نظرًا لعدم وجود مصدر إضاءة قياسي LED مخصص ، فإن نتائج القياس لها مصداقية منخفضة. لذلك ، استخدمنا ملف دمج اختبار المجال نظام لقياس الخصائص البصرية واللونية لمصابيح السقف LED / COB عن طريق وضعها في مواضع واتجاهات مختلفة ، ثم استخدام مقياس ضوئي التوزيع عالي الدقة لقياس المعلمات البصرية واللونية ذات الصلة لنفس مصابيح السقف LED / COB. لدراسة وتحليل طريقة الاختبار وتعويض الخطأ لمصابيح LED النهائية مع كرة التكامل.

I. العلاقة بين الخصائص البصرية للـ LED والموقع
عادة ما تكون LED المعبأة التقليدية دائرية أو أسطوانية ، بزاوية مضيئة من 5 ° -90 °. علاوة على ذلك ، فإن توزيع شدة الضوء لمصدر ضوء LED غير متساوٍ ، أي أن شدة الضوء هي الأكبر في الاتجاه الطبيعي. مع زيادة الزاوية بين اتجاه انبعاث الضوء والاتجاه الطبيعي ، تكون شدة الضوء مصدر لامبرت تقريبي ، كما أن منطقة انبعاث الضوء صغيرة نسبيًا ، أي أن شدة ضوء LED هي الحد الأقصى عندما يكون الضوء عموديًا على مؤشر LED السطح الباعث للضوء ، أي الزاوية مع المحور صفر درجة. كلما زادت الزاوية ، سيقل السطوع.

ثانيًا. الأساسي في اختبار LED لدمج المجال
يستخدم نظام اختبار LED Integrating Sphere الطريقة النسبية لقياس التدفق الضوئي والتوزيع الطيفي واللونية لمصدر ضوء LED. يتم استخدام مصدر الضوء القياسي من نفس النوع مثل LED الذي تم اختباره لمعايرة مقياس ضوئي المجال المدمج ومقياس الإشعاع الطيفي للحصول على عدم يقين أفضل في القياس. يستخدم هذا الاختبار مصدر ضوء قياسي D65 بزاوية شعاع ضيقة تم معايرته خصيصًا لمصباح LED. في ال اختبار المجال المتكامل LED الطريقة ، كائنات مثل مصادر الضوء ، والحواجز ، والأقواس ، وما إلى ذلك الموضوعة في كرة الدمج ستغير توزيع الضوء في الكرة ، وتشكل تأثير الامتصاص الذاتي. عندما يكون المصباح في أوضاع أو زوايا مختلفة ، يكون توزيع الضوء في الكرة مختلفًا أيضًا. أثناء الاختبار ، يتم وضع مصدر الضوء بشكل عام في وسط مجال دمج LED، ويتم ترتيب مقياس الضوء ومقياس الإشعاع الطيفي في نافذة الكشف عن كرة دمج LED على التوالي لقياس التدفق الضوئي ومتوسط ​​توزيع الطاقة الطيفية لمصدر الضوء ، ثم حساب عامل التصحيح الطيفي وفقًا لنتائج القياس وتصحيح القياس قيمة مقياس الضوء ، احسب معامل التصحيح الطيفي.

ثالثا. مبدأ قياس التوزيع الضوئي
في مستويات كافية من الضوء الباعث للضوء ، يتم اكتشاف الإضاءة بواسطة مقياس الضوء للتوزيع في كل نقطة على السطح الكروي الافتراضي مع مسافة القياس بين كاشف الكشف عن الضوء ومركز انبعاث الضوء لمصدر LED الذي تم اختباره حيث يتم قياس نصف القطر باستخدام فاصل زاوية صغير. يكون الفاصل الزمني لزاوية المستوى عمومًا 5 درجات ، ويكون الفاصل الزمني للزاوية داخل المستوى عمومًا 1 درجة. عندما يكون حجم وحدة LED المختبرة كبيرًا أو زاوية الشعاع ضيقة ، يجب اعتماد فاصل مستوي أصغر وخطوة زاوية لضمان اكتمال أخذ عينات الإضاءة.

رابعا. ظاهرة الاختبار

(1) التدفق الضوئي. عندما يتم وضع مصباح السقف COB للأمام ، على الرغم من حظره بواسطة الحاجز ، لا يزال بعض الضوء يخترق الكاشف مباشرة ، بحيث تكون القيمة القصوى المقاسة 235.62 لومن ؛ عندما يكون ضوء السقف COB متجهًا للخلف ، ينتشر الضوء على الكاشف ، والحد الأدنى للقيمة المقاسة هو 219.38 لومن ، مع اختلاف القيمة القصوى البالغ 16.24 لومن.
(2) درجة حرارة اللون. درجة حرارة اللون مرتبطة بإحداثيات اللون. مع ارتفاع درجة حرارة اللون ، يصبح اللون أكثر برودة. تم قياس درجة حرارة اللون القصوى عندما يكون مصباح LED متجهًا للأمام 6661.4 كلفن ، والقيمة المُقاسة عند توجيهه لأعلى هي 6268.2 كلفن ، والقيمة المُقاسة عند التوجّه لأسفل هي 6219.2 كلفن. لا يوجد فرق أكثر من 1٪ بين المواقف الأخرى والقيمة المقاسة للأسفل.
(3) مؤشر تجسيد اللون يحدد الطيف تجسيد اللون. عندما يكون طيف كل نطاق مستمرًا ووفيرًا ، يكون تجسيد اللون جيدًا ؛ عندما تكون بعض نطاقات الطيف مفقودة أو أقل ، يكون تجسيد اللون رديئًا. الحد الأقصى لمؤشر تجسيد اللون الذي تم قياسه عندما يكون ضوء السقف COB موجهًا للأمام هو 85.18 ، ومؤشر تجسيد اللون الأدنى الذي تم قياسه عند مواجهة الخلف هو 83.94 ، مع اختلاف 1.24 بين الاثنين.
(4) فعالية مضيئة. توزيع القيمة المقاسة لفعالية الإضاءة تحت زوايا مختلفة هو في الأساس نفس توزيع التدفق الضوئي. عندما كان ضوء السقف COB موجهًا للأمام ، كانت أقصى فعالية للإنارة مقاسة 82.28lm / W ؛ عند مواجهة الحاجز ، كان الحد الأدنى لفعالية الإنارة المقاسة 75.66 لومن / وات. كان فرق القيمة القصوى 6.62lm / W.
(5) الطول الموجي الرئيسي. يعكس الطول الموجي الرئيسي الفرق بين طيف مصدر الضوء المختبر وطيف الجسم القياسي. الحد الأدنى للطول الموجي الرئيسي المقاس عندما يكون ضوء السقف COB موجهًا للأمام هو 475.4 نانومتر. النتائج المقاسة للحالات الأخرى ليست بعيدة عن النتائج المقاسة عند مواجهة الهبوط ، والتي تبلغ 479.68 نانومتر.

خامسا الملخص
تظهر نتائج الاختبار أنه بالنسبة لمصدر ضوء LED ، تختلف شدة الإضاءة المكانية ومعلمات اللونية بسبب عدم انتظام انبعاث الضوء. تم قياس مقارنة وتحليل نتائج قياس مصباح السقف 3WCOB LED بواسطة اختبار المجال المتكامل LED يوضح نظام اختبار مقياس الضوء للنظام والتوزيع أن هناك اختلافًا معينًا ، لكن الفرق ليس كبيرًا. مع الأخذ في الاعتبار خصائص سرعة القياس السريعة والتشغيل السهل والسعر المنخفض لدمج قياس المجال ، يُقترح استخدام نظام اختبار المجال المتكامل LED لقياس المصابيح النهائية ، ووضعها في وسط كرة الدمج لأسفل من أجل المقابلة التعويض عن معلمات القياس المختلفة.

العلامات:LPCE-2