Analiza wyników testów kuli integrującej LED

Badania i rozwój źródła światła LED stały się przedmiotem zainteresowania świata. Rządy w różnych krajach stale poprawiają standardy produktów LED i mają wyższe wymagania dotyczące testowania produktów LED. Nadzór jakości, testy zewnętrzne i profesjonalne agencje certyfikujące oraz przedsiębiorstwa mają nowe wymagania dotyczące sprzętu testującego. Do pomiaru właściwości optycznych diody LED i jej gotowych lamp wciąż nie ma jednolitej metody badawczej. Obecnie większość z nich korzysta Kula integrująca LED lub fotometr dystrybucyjny do pomiaru właściwości optycznych diod LED.

System testowania fotometru dystrybucyjnego ma wysoką dokładność, ale jest bardzo drogi, skomplikowany w działaniu i potrzebuje 6-8 godzin na pomiar, co nie może spełnić rzeczywistych wymagań produkcyjnych i testowych małych i średnich przedsiębiorstw. Dokładność całkujący test kuli system jest niższy, ale cena jest niska, łatwa w obsłudze, a prędkość pomiaru jest szybka. Pojedynczy pomiar zajmuje tylko około 30 minut, jednak ze względu na brak dedykowanego standardowego źródła światła LED, wyniki pomiarów są mało wiarygodne. Dlatego skorzystaliśmy z całkujący test kuli system do pomiaru właściwości optycznych i chromatycznych lamp sufitowych LED/COB poprzez umieszczanie ich w różnych pozycjach i orientacjach, a następnie wykorzystał precyzyjny fotometr dystrybucyjny do pomiaru odpowiednich parametrów optycznych i chromatycznych tych samych lamp sufitowych LED/COB. Zbadanie i analiza metody testowania i kompensacji błędów gotowych lamp LED z kulą całkującą.

I. Związek między charakterystyką optyczną diody LED a pozycją
Tradycyjne diody LED w opakowaniach są zwykle okrągłe lub cylindryczne, a kąt świecenia wynosi 5° -90°. Ponadto rozkład natężenia światła źródła światła LED jest nierównomierny, to znaczy natężenie światła jest największe w kierunku normalnym. Wraz ze wzrostem kąta między kierunkiem emitowania światła a kierunkiem normalnym jego intensywność światła jest zbliżona do źródła Lamberta, a obszar emitowania światła jest również stosunkowo mały, tj. intensywność światła diody LED jest maksymalna, gdy światło jest prostopadłe do diody LED powierzchnia emitująca światło, czyli kąt z osią wynosi zero stopni. Wraz ze wzrostem kąta jasność będzie się zmniejszać.

II. Zasada Test kuli całkującej LED
System LED Integrating Sphere Test wykorzystuje metodę względną do pomiaru strumienia świetlnego, rozkładu widmowego i chromatyczności źródła światła LED. Standardowe źródło światła tego samego typu co badana dioda LED służy do kalibracji fotometru sfery całkującej i spektralnego miernika luminancji w celu uzyskania lepszej niepewności pomiaru. Ten test wykorzystuje standardowe źródło światła D65 o wąskim kącie wiązki, specjalnie skalibrowane dla diod LED. w Test kuli całkującej LED metody, obiekty takie jak źródła światła, przegrody, wsporniki itp. umieszczone w kuli całkującej będą zmieniać rozkład światła w kuli, tworząc efekt samoabsorpcji. Gdy lampa znajduje się w różnych pozycjach lub pod różnymi kątami, inny jest również rozkład światła w kuli. Podczas testu źródło światła jest zwykle umieszczane na środku Kula całkująca LED, a fotometr i widmowy miernik luminancji są umieszczone odpowiednio w oknie wykrywania kuli całkującej LED, aby zmierzyć strumień świetlny i średni widmowy rozkład mocy źródła światła, a następnie obliczyć widmowy współczynnik korekcji zgodnie z wynikami pomiarów i skorygować pomiar wartość fotometru, obliczyć współczynnik korekcji widma.

III. Zasada pomiaru fotometrem rozdzielczym
Przy wystarczającej liczbie płaszczyzn emitujących światło natężenie oświetlenia wykryte przez fotometr dystrybucyjny w każdym punkcie wirtualnej powierzchni sferycznej z odległością pomiarową między detektorem wykrywającym światło a środkiem emisji światła badanego źródła LED, gdy promień jest mierzony za pomocą mały przedział kątowy. Przedział kątowy płaszczyzny wynosi na ogół 5°, a odstęp kątowy w płaszczyźnie wynosi na ogół 1°. Gdy rozmiar badanego modułu LED jest duży lub kąt świecenia jest wąski, należy przyjąć mniejszy odstęp płaszczyzny i krok kątowy, aby zapewnić kompletność próbkowania natężenia oświetlenia.

IV. Zjawisko testowe

(1) Strumień świetlny. Kiedy lampa sufitowa COB jest umieszczona z przodu, mimo że jest przysłonięta przez przegrodę, część światła nadal przenika bezpośrednio do detektora, więc maksymalna zmierzona wartość wynosi 235.62 lm; Kiedy lampa sufitowa COB jest skierowana do tyłu, światło jest rozpraszane na detektorze, a minimalna zmierzona wartość wynosi 219.38 lm, przy skrajnej różnicy wartości 16.24 lm.
(2) Temperatura barwowa. Temperatura barwowa jest powiązana ze współrzędnymi barw. Wraz ze wzrostem temperatury barwowej barwa staje się zimniejsza. Maksymalna temperatura barwowa zmierzona, gdy lampa LED jest skierowana do przodu, wynosi 6661.4 K, zmierzona wartość, gdy jest skierowana do góry, to 6268.2 K, a zmierzona wartość, gdy jest skierowana w dół, wynosi 6219.2 K. nie ma więcej niż 1% różnicy między innymi sytuacjami a zmierzoną wartością w dół.
(3) Wskaźnik oddawania barwRa. Widmo określa oddawanie barw. Kiedy widmo każdego pasma jest ciągłe i obfite, oddawanie barw jest dobre; Gdy brakuje niektórych pasm widma lub jest ich mniej, oddawanie kolorów jest słabe. Maksymalny wskaźnik oddawania barw mierzony, gdy lampa sufitowa COB jest skierowana do przodu, wynosi 85.18, a minimalny wskaźnik oddawania barw, mierzony, gdy lampa jest skierowana do tyłu, wynosi 83.94, z różnicą między nimi 1.24.
(4) Skuteczność świetlna. Rozkład zmierzonej wartości skuteczności świetlnej pod różnymi kątami jest w zasadzie taki sam jak rozkład strumienia świetlnego. Gdy lampa sufitowa COB była skierowana do przodu, maksymalna zmierzona skuteczność świetlna wyniosła 82.28 lm/W; Gdy patrzymy w stronę przegrody, minimalna zmierzona skuteczność świetlna wyniosła 75.66 lm/W. Ekstremalna różnica wartości wyniosła 6.62 lm/W.
(5) Główna długość fali. Główna długość fali odzwierciedla różnicę między widmem badanego źródła światła a standardowym widmem korpusu. Minimalna główna długość fali mierzona, gdy lampa sufitowa COB jest skierowana do przodu, wynosi 475.4 nm. Zmierzone wyniki w innych sytuacjach nie są dalekie od zmierzonych wyników skierowanych w dół, które wynoszą 479.68 nm.

V. Podsumowanie
Wyniki badań pokazują, że dla źródła światła LED jego przestrzenne parametry światłości i chromatyczności są różne ze względu na własną nierównomierność emisji światła. Porównanie i analiza wyników pomiarów lampy sufitowej LED 3WCOB zmierzonej wg Test kuli całkującej LED System testowy systemu i fotometru dystrybucyjnego pokazuje, że istnieje pewna różnica, ale różnica nie jest duża. Biorąc pod uwagę dużą szybkość pomiaru, łatwą obsługę i niską cenę pomiaru kuli integrującej, sugeruje się zastosowanie systemu testowego kuli integrującej LED do pomiaru gotowych lamp i umieszczenie go w środku kuli integrującej w dół dla odpowiednich kompensacja różnych parametrów pomiarowych.

Tagi:LPCE-2