Có sự khác biệt lớn giữa các nguồn sáng LED và các nguồn sáng truyền thống về kích thước vật lý và quang thông, quang phổ và sự phân bố cường độ ánh sáng trong không gian. Phát hiện đèn LED không thể sao chép các tiêu chuẩn và phương pháp phát hiện của các nguồn sáng truyền thống. Người biên soạn giới thiệu công nghệ phát hiện của các loại đèn LED thông dụng.
Phát hiện các thông số quang học của đèn LED
1. phát hiện cường độ sáng
Cường độ ánh sáng, cường độ của ánh sáng, dùng để chỉ lượng ánh sáng phát ra ở một góc cụ thể. Do ánh sáng tập trung của đèn LED, định luật nghịch đảo bình phương không áp dụng được ở khoảng cách ngắn. Tiêu chuẩn CIE127 cung cấp hai phương pháp đo trung bình để đo cường độ ánh sáng: điều kiện đo A (điều kiện trường xa) và điều kiện đo B (điều kiện trường gần). Theo phương của cường độ ánh sáng, diện tích của vạch báo trong cả hai điều kiện là 1 cm2. Thông thường, cường độ sáng được đo bằng điều kiện tiêu chuẩn B.
2. Phát hiện quang thông và hiệu ứng ánh sáng
Quang thông là tổng lượng ánh sáng do nguồn sáng phát ra, tức là lượng ánh sáng phát ra. Các phương pháp phát hiện chủ yếu bao gồm 2 loại sau:
(1) Phương pháp tích phân. Lần lượt chiếu sáng đèn chuẩn và đèn cần thử nghiệm trong quả cầu tích phân và ghi lại số đọc của chúng trong bộ chuyển đổi quang điện là Es và ED, tương ứng. Thông lượng ánh sáng tiêu chuẩn đã biết là Φs, sau đó là thông lượng ánh sáng đo được ΦD=ED × Φs / Es. Phương pháp tích hợp sử dụng nguyên lý "nguồn sáng điểm", hoạt động đơn giản, nhưng bị ảnh hưởng bởi độ lệch nhiệt độ màu của đèn chuẩn và đèn đang thử nghiệm nên sai số đo lớn.
(2) Quang phổ. Quang thông được tính toán từ sự phân bố năng lượng phổ P (λ). Sử dụng bộ đơn sắc, đo phổ 380nm - 780 nm của đèn chuẩn trong quả cầu tích phân, sau đó đo quang phổ của đèn được thử nghiệm trong cùng điều kiện và tính quang thông của đèn được so sánh.
Hiệu ứng ánh sáng là tỷ số giữa quang thông do nguồn sáng phát ra với công suất mà nó tiêu thụ. Thông thường, hiệu ứng ánh sáng của đèn LED được đo bằng phương pháp dòng điện không đổi.
3. phát hiện đặc tính mặt kính
Việc phát hiện các đặc điểm quang phổ của đèn LED bao gồm phân bố công suất quang phổ, tọa độ màu, nhiệt độ màu và chỉ số hoàn màu.
Sự phân bố công suất quang phổ cho biết ánh sáng của nguồn sáng gồm nhiều màu có bước sóng khác nhau và công suất bức xạ của mỗi bước sóng cũng khác nhau. Sự khác biệt này được gọi là sự phân bố công suất quang phổ của nguồn sáng theo bậc của bước sóng. Máy quang phổ (máy đơn sắc) và đèn tiêu chuẩn được sử dụng để so sánh và đo nguồn sáng.
Tọa độ đen là đại lượng biểu thị màu phát ra ánh sáng của nguồn sáng trên biểu đồ tọa độ theo cách thức kỹ thuật số. Có nhiều hệ tọa độ cho đồ thị tọa độ màu. Hệ tọa độ X và Y thường được sử dụng.
Nhiệt độ màu là một đại lượng chỉ ra bảng màu (biểu hiện màu sắc) của nguồn sáng mà mắt người nhìn thấy. Khi ánh sáng do nguồn sáng phát ra có màu giống với ánh sáng do vật đen phát ra ở một nhiệt độ nhất định thì nhiệt độ đó là nhiệt độ màu. Trong lĩnh vực chiếu sáng, nhiệt độ màu là một thông số quan trọng mô tả các đặc tính quang học của nguồn sáng. Lý thuyết liên quan về nhiệt độ màu có nguồn gốc từ bức xạ vật đen, có thể thu được từ tọa độ màu chứa quỹ tích vật đen thông qua tọa độ màu của nguồn sáng.
Chỉ số hoàn màu cho biết lượng ánh sáng do nguồn sáng phản chiếu phản ánh đúng màu sắc của vật thể. Nó thường được biểu thị bằng chỉ số hoàn màu chung Ra, trong đó Ra là trung bình cộng của chỉ số hoàn màu của tám mẫu màu. Chỉ số hoàn màu là một thông số quan trọng của chất lượng nguồn sáng, nó quyết định phạm vi ứng dụng của nguồn sáng, và việc nâng cao chỉ số hoàn màu của LED trắng là một trong những nhiệm vụ quan trọng của việc nghiên cứu và phát triển LED.
4. kiểm tra phân bố cường độ ánh sáng
Mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng và góc (hướng) không gian được gọi là sự phân bố cường độ ánh sáng giả, và đường cong khép kín hình thành bởi sự phân bố này được gọi là đường cong phân bố cường độ ánh sáng. Do có nhiều điểm đo, và mỗi điểm được xử lý bằng dữ liệu, nên nó thường được đo bằng máy đo quang phân phối tự động.
5. ảnh hưởng của hiệu ứng nhiệt độ đến các đặc tính quang học của đèn LED
Nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến các đặc tính quang học của LED. Một số lượng lớn các thí nghiệm có thể cho thấy rằng nhiệt độ ảnh hưởng đến phổ phát xạ LED và tọa độ màu.
6. Đo độ sáng bề mặt
Độ sáng của nguồn sáng theo một phương nhất định là cường độ sáng của nguồn sáng trên một đơn vị diện tích chiếu theo phương đó. Nói chung, máy đo độ sáng bề mặt và máy đo độ sáng mục tiêu được sử dụng để đo độ sáng bề mặt.
Đo các thông số hiệu suất khác của đèn LED
1.Đo lường các thông số điện của đèn LED
Các thông số điện chủ yếu bao gồm điện áp thuận, điện áp ngược và dòng điện ngược, liên quan đến việc đèn LED có thể hoạt động bình thường hay không. Có hai kiểu đo thông số điện của đèn LED: đo thông số điện áp dưới một dòng điện nhất định; và thông số dòng điện được thử nghiệm dưới điện áp không đổi. Phương pháp cụ thể như sau:
(1) Điện áp chuyển tiếp. Đặt một dòng điện thuận vào đèn LED được phát hiện sẽ gây ra giảm điện áp trên các đầu của nó. Điều chỉnh nguồn điện với giá trị dòng điện và ghi lại số đọc liên quan trên vôn kế một chiều, là điện áp thuận của đèn LED. Theo cách hiểu thông thường có liên quan, khi đèn LED chuyển tiếp, điện trở nhỏ, và phương pháp bên ngoài của ampe kế chính xác hơn.
(2) Ngược dòng. Đặt điện áp ngược cho các bóng đèn LED được thử nghiệm và điều chỉnh nguồn điện được điều chỉnh. Số đọc của ampe kế là dòng điện ngược của đèn LED được thử nghiệm. Nó cũng giống như đo điện áp thuận, vì đèn LED có điện trở lớn khi nó dẫn theo chiều ngược lại.
2, Kiểm tra đặc tính nhiệt của đèn LED
Các đặc tính nhiệt của đèn LED có ảnh hưởng quan trọng đến các đặc tính quang và điện của đèn LED. Điện trở nhiệt và nhiệt độ tiếp giáp là các đặc tính nhiệt chính của LED2. Điện trở nhiệt là điện trở nhiệt giữa điểm nối PN và bề mặt của vỏ, là tỷ số giữa chênh lệch nhiệt độ dọc theo kênh dòng nhiệt với công suất tiêu tán trên kênh. Nhiệt độ đường giao nhau đề cập đến nhiệt độ của đường giao nhau PN của đèn LED.
Các phương pháp đo nhiệt độ tiếp giáp LED và điện trở nhiệt nói chung là: phương pháp hình ảnh vi hồng ngoại, phương pháp đo phổ, phương pháp tham số điện, phương pháp quét điện trở quang nhiệt, v.v. Nhiệt độ của chip LED được đo bằng nhiệt độ tiếp giáp của đèn LED bằng kính hiển vi nhiệt độ hồng ngoại hoặc cặp nhiệt điện thu nhỏ và độ chính xác không đủ.
Hiện nay, phương pháp tham số điện thường được sử dụng để sử dụng mối quan hệ tuyến tính giữa điện áp giảm thuận của điểm nối LEDPN và nhiệt độ của điểm nối PN, và thu được nhiệt độ điểm giao nhau của đèn LED bằng cách đo sự khác biệt về điện áp giảm theo chiều thuận tại nhiệt độ khác nhau.
