如何提高積分球中的LED光通量測試準確性
發布時間:2020-05-08 責任編輯:lina
【導讀】根據LED光通量測量的特殊性,LEDceliangdejifenqiudeshejicaiyongdutedeyouhua,jiehegaofanshelvmanfanshecailiao,shixitongdewendingxinghezhunquexingyoulehendadetigao。shiyanjieguobiaoming,xitongdewendingxingheyizhixingyuangaoyuqitachangjiandeLED測試係統。它是真正適合於LED光學參數測量的係統。
摘要
根據LED光通量測量的特殊性,LEDceliangdejifenqiudeshejicaiyongdutedeyouhua,jiehegaofanshelvmanfanshecailiao,shixitongdewendingxinghezhunquexingyoulehendadetigao。shiyanjieguobiaoming,xitongdewendingxingheyizhixingyuangaoyuqitachangjiandeLED測試係統。它是真正適合於LED光學參數測量的係統。
簡介
與傳統光源不同,在使用積分球測量光通量的過程中LED光源的光通量測量對設備的準確性提出了很大的挑戰。一方麵,與傳統光源相比,通常LED具有更強的方向性,不會再整個空間均勻地發光。該特征使得在積分球表麵的LED直射光分布不均勻。這種不均勻分布將導致不同LED的de直zhi射she光guang具ju有you探tan測ce器qi的de不bu同tong反fan射she特te征zheng。由you於yu探tan測ce器qi的de位wei置zhi和he擋dang板ban的de位wei置zhi是shi固gu定ding的de,各ge種zhong反fan射she分fen布bu的de直zhi接jie性xing能neng是shi信xin號hao波bo動dong。在zai普pu通tong測ce試shi係xi統tong中zhong,不bu同tong發fa光guang角jiao的deLED存在差異,同一個LED的不同放置方向,具有不同位置的相同發射。即使額定光通量相同;實際測量值是不同的。根據客戶的驗證結果,普通LED測試係統的LED放置方向對於光通量測量結果的影響總是超過50%(不同方向測量同一LED的最大信號和最小信號的差值)
當測量不同LED的不同發光角度時,由於積分球內部表麵的分布差異使得直接反射的分布對探測器的影響不同,它直接影響測量精度的差異(如圖1 所示)

圖1: 不同照明角度對LED測量有不同的影響
提高積分球中LED光通量測試的準確性
另一方麵,LED測試係統通常使用鹵鎢燈作為標準光源,與LED相比,所使用的標準燈在外觀上,照明分布特征和光譜特性方麵都有很大區別。因此,兩者的差異應由吸收係數修正。
分析:
積分球內部反射特性是使LED方向性對測量精度有影響的關鍵因素之一。在普通LED測試係統中,積分球表麵塗層的反射率和朗伯特性不理想。一個原因是低反射率,另一個原因是漫反射特性差。低反射率的積分球表麵的結果是LED直射光的結果是LEDdezhisheguangzaijicifanshehouzhujianshuaijian。raner,zaizhenggeguanghunhedeguochengzhong,zhijiezhaosheguanghefansheguangdouzhanyouhendadebili,zheshizhudaode。zaimouxieqingkuangxia,difanshelvcailiaohuiduidangbantantoudebeimianchanshengqiangliedeyinyingxiaoying。raner,zheshizhixianfanshedeguangyingxiaoguodaozhiceliangbuzhunque。
此(ci)外(wai),較(jiao)低(di)的(de)漫(man)反(fan)射(she)率(lv)將(jiang)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)信(xin)號(hao)的(de)衰(shuai)減(jian)。由(you)於(yu)在(zai)光(guang)測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)中(zhong),光(guang)在(zai)積(ji)分(fen)球(qiu)中(zhong)多(duo)次(ci)反(fan)射(she),每(mei)次(ci)反(fan)射(she)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)定(ding)的(de)衰(shuai)減(jian),但(dan)反(fan)射(she)度(du)對(dui)光(guang)強(qiang)的(de)影(ying)響(xiang)在(zai)多(duo)次(ci)反(fan)射(she)之(zhi)後(hou)得(de)到(dao)加(jia)強(qiang)。例(li)如(ru),反(fan)射(she)光(guang)在(zai)積(ji)分(fen)球(qiu)反(fan)射(she)了(le)15次,如果在反射率之間存在5%的差異,信號衰減可能會超過一倍。實際上,積分球的反射率的差異遠遠超過這一點。
目前的LED測試係統還沒有被用作標準光源的標準LED。在測量過程中,我們仍然選擇使用標準鹵鎢燈作為標準光源。由於標準燈和測量LED的外部結構差異很大,包括LED燈座的吸光影響以及標準燈具安裝位置和LED安裝位置之間的差異,所有這些都是影響測試結果的準確性的重要因素。
解決方案:
LPCE-2光譜儀&積分球LED測試係統是由上海力汕電子研發的一套LED測試係統, 完全符合LM-79和CIE相關要求, 有效解決了傳統LED測試係統的各種缺陷。
與傳統積分球的大規模組裝生產技術相比,力汕電子采用一次性成型技術來生產積分球,其形狀完全符合4π或 2π的球麵結構。力汕電子積分球還采用高反射和漫射率塗層,使燈是開口位置設計對準檢測器位置。即使使用方向性很強的LED或在極端條件下使用位置模式,這種改進使測試結果保持良好的一致性。
LPCE-2采用標準鹵鎢燈作為標準燈與可選輔助燈結合,來測量LED燈座與標準燈座之間的差異對測試結果的影響。本標準燈已經由力汕電子校準實驗室嚴格校準;測試結果可追溯到NIM。
針對上述LED測試結果的準確性問題,采用LPCE-2測試係統進行相應的測試。測試條件如下:使用5個高亮度綠色LED,功率約為0.35W,照明角度約為30°。LPCE-2測試係統用於9種測量位置,分別表示可能的LED位置模式,如圖3所示。

圖2:不同LED位置模式
結論:
被測光通量和LED位置模式之間的關係如圖4和如圖5所示。從測試結果可以看出,即使在最極端的情況下,當LED被放置在檢測器的開口的前後時,光通量測試結果的峰值仍然小於5%。這是一個非常好的測試結果。在實際測試過程中,LED光通量測量的重複誤差遠小於0.1%。由此可以看出,LPCE-2測試係統的測試結果可靠穩定,可以提供可靠的保證。這套標準係統不僅大大支持了LED的研發和生產,同時也是LED行業光學性能測量的理想選擇。

圖 3:不同LED測試位置對應的光通量

圖 5 :LED測試位置和光通量的關係
上海力汕質量體係已通過ISO9001:2015嚴格認證。作為CIE成員,LISUN產品基於CIE,IEC和其它國際或國家標準設計。所有產品均通過CE認證和第三方實驗室認證。
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