Standardy i metody testowania LED

Jaki jest standard testu LED?
Półprzewodnikowa dioda elektroluminescencyjna (LED) to nowy rodzaj korpusu emitującego światło, o wysokiej sprawności elektrooptycznej, niewielkich rozmiarach, długiej żywotności, niskim napięciu, energooszczędnym i chroniącym środowisko, jest idealnym urządzeniem oświetleniowym dla następnej generacji . Test fotoelektryczny LED jest ważnym i jedynym sposobem testowania wydajności fotoelektrycznej LED, a odpowiednie wyniki testów są podstawą do oceny i odzwierciedlenia obecnego poziomu rozwoju branży LED w moim kraju. Opracowanie standardów metod testowania optoelektronicznych diod LED jest ważnym sposobem jednolitego pomiaru właściwości optoelektronicznych produktów LED i zakłada, że ​​wyniki testów naprawdę odzwierciedlają poziom rozwoju branży LED w moim kraju. W połączeniu z najnowszym krajowym standardem metody testowania diod LED, niniejszy dokument przedstawia kilka głównych aspektów testu wydajności fotoelektrycznej diod LED.

1. Wstęp
Półprzewodnikowe diody elektroluminescencyjne (LED) są szeroko stosowane w lampkach sygnalizacyjnych, światłach sygnalizacyjnych, wyświetlaczach przyrządów, podświetleniach telefonów komórkowych, źródłach światła w pojazdach i innych okazjach, zwłaszcza wraz z rozwojem technologii białych diod LED, diody LED stały się coraz szerzej stosowane w dziedzinie oświetlenia. Jednak w przeszłości nie istniały kompleksowe normy krajowe i normy branżowe dotyczące testowania diod LED. W praktyce produkcyjnej jako podstawę przyjęto tylko parametry względne. Różni producenci, użytkownicy i instytucje badawcze mieli na ten temat wiele sporów, co doprowadziło do poważnego wpływu na rozwój rodzimego przemysłu LED. W związku z tym powstała krajowa norma dotycząca metod testowania półprzewodnikowych diod elektroluminescencyjnych.

2. Metoda testowania LED
W oparciu o rzeczywiste potrzeby różnych dziedzin zastosowań LED, testowanie LED musi obejmować wiele aspektów, w tym: charakterystykę elektryczną, charakterystykę optyczną, charakterystykę przełączania, charakterystykę kolorów, charakterystykę cieplną, niezawodność i tak dalej.

2.1 Charakterystyka elektryczna
Dioda LED to jednobiegunowa dioda złącza PN składająca się z półprzewodnikowych materiałów nieorganicznych, która jest rodzajem półprzewodnikowej diody złącza PN, a zależność między jej napięciem a prądem nazywana jest charakterystyką woltamperową. Na poniższym obrazku widać, że parametry elektryczne LED obejmują prąd przewodzenia, napięcie przewodzenia, prąd wsteczny i napięcie wsteczne. Aby dioda LED działała normalnie, musi być zasilana odpowiednim prądem i napięciem. Poprzez test charakterystyki elektrycznej diody LED można uzyskać maksymalne dopuszczalne napięcie przewodzenia, prąd przewodzenia i napięcie wsteczne oraz prąd diody LED, a także można określić optymalną roboczą moc elektryczną diody LED.

Test właściwości elektrycznych diody LED jest zwykle przeprowadzany za pomocą napięcia i amperomierza pod napięciem odpowiedniego źródła prądu stałego i stałego napięcia.

2.2 Charakterystyka optyczna
Podobnie jak w przypadku innych źródeł światła, badanie charakterystyki światła LED obejmuje głównie strumień świetlny i skuteczność świetlną, strumień promieniowania i skuteczność promieniowania, charakterystykę natężenia i rozkładu natężenia światła oraz parametry spektralne.
(1) Strumień świetlny i wydajność świetlna
Istnieją dwie metody badania strumienia świetlnego, metoda całkowania sfery i metoda fotometru o zmiennym kącie. Metoda fotometru o zmiennym kącie jest najdokładniejszą metodą testowania strumienia świetlnego, ale ponieważ zajmuje dużo czasu, do testowania strumienia świetlnego zwykle stosuje się metodę sfery całkującej. Jak pokazano na poniższym rysunku, istnieją dwie struktury testowe do pomiaru strumienia świetlnego LED za pomocą istniejącej metody sfery całkującej.

Ponadto samopochłanianie światła przez źródło światła będzie miało wpływ na wyniki testu, gdy strumień świetlny jest mierzony metodą sfery całkującej. Dlatego często wprowadzane są światła pomocnicze, jak pokazano na poniższym rysunku.

Po zmierzeniu strumienia świetlnego skuteczność świetlną diody LED można zmierzyć za pomocą testera parametrów elektrycznych. Metody badania strumienia i skuteczności promieniowania są podobne do metod badania strumienia świetlnego i skuteczności świetlnej.

(2) Natężenie światła i charakterystyka rozkładu natężenia światła

Jak pokazano na poniższym rysunku, natężenie światła punktowego źródła światła jest równomiernie rozłożone we wszystkich kierunkach w przestrzeni, a wyniki testów otrzymywane przez detektory o różnych aperturach odbiorczych w różnych odległościach nie ulegną zmianie. Jednak ze względu na niespójny rozkład natężenia światła diod LED wyniki testów są różne. Sprawdź odległość i zmienność apertury detektora. Dlatego CIE-127 proponuje dwa zalecane warunki testowe, aby każdą diodę LED można było przetestować i ocenić pod kątem natężenia światła w tych samych warunkach. Obecnie warunki CIE-127 są cytowane przez różnych producentów LED i agencje testujące.

(3) Parametry spektralne
Charakterystyczne parametry spektralne LED obejmują głównie długość fali emisji szczytowej, pasmo widmowe promieniowania i widmowy rozkład mocy. Widmo monochromatycznej diody LED to pojedynczy pik, a jego charakterystyka jest wyrażona jako szczytowa długość fali i szerokość pasma, podczas gdy widmo białej diody LED składa się z wielu monochromatycznych widm. Charakterystykę widmową wszystkich diod LED można przedstawić za pomocą widmowego rozkładu mocy, a parametry chromatyczności można również obliczyć na podstawie widmowego rozkładu mocy diod LED.
Badanie widmowego rozkładu mocy należy przeprowadzić metodą spektroskopową, która rozróżnia każdą barwę światła od światła mieszanego do pomiaru. Ogólnie rzecz biorąc, do rozszczepienia światła można użyć pryzmatów i siatek.

2.3 Charakterystyka przełącznika
Charakterystyki przełączania diod LED odnoszą się do charakterystyki zmiany światła, prądu i koloru w momencie włączenia i wyłączenia zasilania diody LED. Poprzez badanie charakterystyk przełączania diod LED można uzyskać zmieniające się prawa stanu pracy i właściwości materiałowych diody LED w momencie włączania i wyłączania.

2.4 Charakterystyka kolorów
Charakterystyka kolorów diod LED obejmuje głównie współrzędne chromatyczności, dominującą długość fali, czystość kolorów, temperaturę barwową i oddawanie barw itp. Charakterystyka kolorów diod LED jest szczególnie ważna w przypadku białych diod LED.
Istniejące metody badania cech barw obejmują spektrofotometrię i metodę całkową. Jak pokazano na rysunku poniżej: Metoda spektrofotometryczna polega na pomiarze widmowego rozkładu mocy diody LED przez monochromator, a następnie wykorzystaniu funkcji ważenia chromatyczności do całkowania w celu uzyskania odpowiednich parametrów chromatyczności; metoda integracji polega na użyciu określonego filtra barwnego i fotodetektora do bezpośredniego pomiaru parametrów chromatycznych; dokładność spektrofotometrii jest znacznie wyższa niż integracji.

2.5 Właściwości termiczne
Charakterystyki termiczne diod LED odnoszą się głównie do rezystancji termicznej i temperatury złącza. Opór cieplny to stosunek różnicy temperatur na ścieżce przepływu ciepła do mocy rozpraszanej na ścieżce. Temperatura złącza odnosi się do temperatury złącza PN diody LED. Odporność termiczna i temperatura złącza diod LED to ważne czynniki, które wpływają na działanie optoelektroniczne diod LED.
Zasadniczo istnieją dwie metody testowania temperatury złącza LED: jedna to pomiar temperatury powierzchni chipa LED za pomocą mikroskopu do pomiaru temperatury na podczerwień lub mikrotermopary i traktowanie jej jako temperatury złącza diody LED, ale dokładność jest niewystarczająca ; Pierwszym z nich jest określenie temperatury złącza diody LED przy użyciu odwrotnej zależności między napięciem polaryzacji przewodzenia a temperaturą złącza przy określonym prądzie.

2.6 Niezawodność
Niezawodność diody LED obejmuje charakterystykę wrażliwości elektrostatycznej, żywotność, charakterystykę środowiskową i tak dalej. Charakterystyka czułości elektrostatycznej odnosi się do napięcia wyładowania elektrostatycznego, które może wytrzymać dioda LED. Ze względu na wysoką rezystywność niektórych diod LED i niewielką odległość między elektrodami dodatnimi i ujemnymi, jeśli ładunek elektrostatyczny na obu końcach zgromadzi się do określonej wartości, to napięcie elektrostatyczne rozbije złącze PN. Dlatego konieczne jest badanie charakterystyk wrażliwości elektrostatycznej diod LED w celu uzyskania napięcia progowego uszkodzeń diod elektrostatycznych wyładowań elektrostatycznych. Obecnie tryb ludzkiego ciała, tryb maszynowy i tryb ładowania urządzenia są ogólnie używane do symulowania zjawiska wyładowań elektrostatycznych w prawdziwym życiu.

Aby zaobserwować prawo zmian wydajności świetlnej diody LED w warunkach długotrwałego ciągłego użytkowania, konieczne jest przeprowadzenie próbnego testu diody LED i uzyskanie parametrów żywotności diody poprzez długotrwałą obserwację i statystykę. W celu przetestowania właściwości środowiskowych LED jest często używany do symulacji różnych naturalnych inwazji napotykanych przez LED w zastosowaniu, ogólnie: test udarności w wysokiej i niskiej temperaturze, test cyklu wilgotności, test w mgle solnej, test piasku i kurzu, test napromieniowania, wibracje i Próba udarności, próba upadku, próba przyspieszenia odśrodkowego itp.

3. Formułowanie norm krajowych
Podsumowując powyższe metody testowania, krajowa norma dotycząca metod testowania półprzewodnikowych diod elektroluminescencyjnych zawiera odpowiednie przepisy dotyczące właściwości elektrycznych, właściwości optycznych, właściwości termicznych, właściwości elektrostatycznych i testu żywotności diod LED. W przypadku testu charakterystyki elektrycznej norma określa schemat blokowy testu napięcia przewodzenia LED, napięcia wstecznego i prądu wstecznego; dla testu strumienia świetlnego norma określa strukturę testową kąta bryłowego 2π; w przypadku testu natężenia światła norma podaje warunki zalecane przez CIE-127. Ponadto wyraźnie określono test spektroskopowy, test charakterystyki termicznej, test wrażliwości na wyładowania elektrostatyczne, test żywotności itp.

4. Wniosek
Sformułowanie normy krajowej podsumowuje istniejące metody testowania LED i aktualizuje naukowe i stosowane metody do standardowych metod testowych, co dobrze eliminuje różnice między wszystkimi ścieżkami życia w dziedzinie testowania LED, a także sprawia, że ​​wyniki testów są bardziej prawdziwe odzwierciedlają diody LED mojego kraju. ogólny poziom branży. Jednak ze względu na ciągły rozwój technologii LED, opracowanie krajowych norm nie jest raz na zawsze, a najnowsza i najbardziej odpowiednia technologia testowania powinna być zawsze wprowadzana do normy.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

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