Za razliko od tradicionalnih svetlobnih virov, merjenje svetlobnega toka LED svetlobnega vira predstavlja velik izziv za natančnost opreme v procesu merjenja svetlobnega toka z uporabo integrirne krogle. Po eni strani imajo LED v primerjavi s tradicionalnimi viri svetlobe na splošno močnejšo usmerjenost in ne oddajajo svetlobe enakomerno po celotnem prostoru. Zaradi te funkcije je neposredna porazdelitev svetlobe LED na površini integrirne krogle neenakomerna. Ta neenakomerna porazdelitev bo povzročila, da ima neposredna svetloba različnih LED diod različne odbojne značilnosti detektorja. Ker sta položaj detektorja in položaj pregrade fiksna, je neposredna izvedba različnih porazdelitev odboja nihanje signala. V skupnem testnem sistemu so LED diode z različnimi koti oddajanja svetlobe različne in ista LED ima enako emisijo na različnih položajih v različnih smereh postavitve. Tudi če je nazivni svetlobni tok enak; dejanska izmerjena vrednost je drugačna. Glede na rezultat preverjanja stranke' smer postavitve LED običajnega testnega sistema LED vedno vpliva na rezultat merjenja svetlobnega toka za več kot 50 % (razlika med največjim signalom in minimalnim signalom istega LED, merjeno v različnih smereh)
Pri merjenju različnih kotov oddajanja svetlobe različnih LED ima porazdelitev neposrednih odsevov na detektor različne učinke zaradi razlike v porazdelitvi notranje površine integrirajoče krogle, kar neposredno vpliva na razliko v natančnosti merjenja (kot je prikazano na Slika 1)
Slika 1: Različni koti osvetlitve imajo različne učinke na merjenje LED
Izboljšajte natančnost preskusa svetlobnega toka LED v integracijski krogli
Po drugi strani pa LED testni sistemi običajno uporabljajo halogenske volframove sijalke kot standardne vire svetlobe. V primerjavi z LED diodami se standardne sijalke, ki se uporabljajo, zelo razlikujejo po videzu, značilnostih porazdelitve svetlobe in spektralnih značilnostih. Zato je treba razliko med obema popraviti z absorpcijskim koeficientom.
analizirati:
Notranje odbojne značilnosti integrirne krogle so eden ključnih dejavnikov, zaradi katerih usmerjenost LED vpliva na natančnost merjenja. V običajnem testnem sistemu LED odbojnost in lambertovske značilnosti površinskega premaza integrirajoče krogle niso idealne. Eden od razlogov je nizka odbojnost, drugi razlog pa so slabe značilnosti razpršenega odboja. Rezultat nizke odbojnosti površine integrirane krogle je, da je direktna svetloba LED posledica tega, da direktna svetloba LED postopoma oslabi po več odbojih. Vendar pa v celotnem procesu mešanja svetlobe neposredna obsevana svetloba in odbita svetloba predstavljata velik delež, ki je prevladujoč. V nekaterih primerih imajo materiali z nizko odbojnostjo močan senčni učinek na zadnji strani pregradne sonde. Vendar pa je učinek svetlobe in sence odboja ravne črte tisti, ki povzroča netočnost meritve.
Poleg tega bo nižja difuzna odbojnost resno vplivala na slabljenje signala. V procesu merjenja svetlobe se svetloba večkrat odbije v integracijski krogli in vsak odsev bo povzročil določeno slabljenje, vendar se vpliv odbojnosti na intenzivnost svetlobe po večkratnem odboju okrepi. Na primer, če se odbita svetloba 15-krat odbije v integrirni krogli, če je razlika med odbojnostmi 5 %, se lahko slabljenje signala več kot podvoji. Pravzaprav razlika v odbojnosti integracijske krogle daleč presega to točko.
Trenutni sistem za testiranje LED ni bil uporabljen kot standardna LED kot standardni vir svetlobe. V procesu merjenja se še vedno odločimo za uporabo standardne volframove halogenske žarnice kot standardnega svetlobnega vira. Ker je zunanja struktura standardne svetilke in izmerjene LED zelo različna, vključno z učinkom absorpcije svetlobe nosilca LED žarnice in razliko med položajem standardne vgradne svetilke in položajem vgradnje LED, so vse to pomembni dejavniki, ki vplivajo na natančnost rezultatov testa.
rešitev:
Spektrometer LPCE-2& Integrating sphere LED testni sistem je nabor LED testnega sistema, ki ga je razvila družba Shanghai Lisun Electronics, ki v celoti izpolnjuje zahteve LM-79 in CIE ter učinkovito rešuje različne napake tradicionalnega testnega sistema LED.
V primerjavi s tradicionalno obsežno montažno in proizvodno tehnologijo integracijskih krogel Lisun Electronics uporablja tehnologijo enkratnega oblikovanja za izdelavo integracijskih krogel, njena oblika pa je popolnoma skladna s sferično strukturo 4π ali 2π. Lisun Electronic Integrating Sphere uporablja tudi prevleke z visoko odbojnostjo in stopnjo difuzije, tako da je položaj odpiranja svetilke zasnovan tako, da se uskladi s položajem detektorja. Tudi če uporabljate zelo usmerjeno LED ali uporabljate način položaja v ekstremnih pogojih, ta izboljšava ohranja rezultate testa v dobri konsistentnosti.
LPCE-2 uporablja standardno volframovo halogensko žarnico kot standardno žarnico v kombinaciji z dodatno pomožno svetilko za merjenje vpliva razlike med nosilcem LED žarnice in standardnim nosilcem žarnice na rezultate preskusa. To standardno žarnico je strogo umeril Lisun Electronic Calibration Laboratory; rezultate testa je mogoče zaslediti nazaj do NIM.
Glede na točnost zgoraj omenjenih rezultatov LED testov se za ustrezne teste uporablja testni sistem LPCE-2. Pogoji testiranja so naslednji: uporabljenih je 5 zelenih LED diod visoke svetilnosti, moč je približno 0,35 W, kot osvetlitve pa približno 30°. Testni sistem LPCE-2 se uporablja za 9 merilnih položajev, ki prikazujejo možne načine položaja LED, kot je prikazano na sliki 3.
Slika 2: Različni načini položaja LED
v zaključku:
Razmerje med izmerjenim svetlobnim tokom in načinom položaja LED je prikazano na sliki 4 in sliki 5. Iz rezultatov testiranja je razvidno, da tudi v najbolj skrajnem primeru, ko je LED postavljena pred in po odprtju detektorja , je najvišja vrednost rezultata testa svetlobnega toka še vedno manjša od 5 %. To je zelo dober rezultat testa. V dejanskem preskusnem postopku je ponavljajoča se napaka pri merjenju svetlobnega toka LED veliko manjša od 0,1%. Vidi se, da so rezultati testiranja testnega sistema LPCE-2 zanesljivi in stabilni ter lahko zagotovijo zanesljivo garancijo. Ta standardni sistem ne le močno podpira razvoj in proizvodnjo LED diod, ampak je tudi idealna izbira za merjenje optičnih zmogljivosti v industriji LED.
Slika 3: Svetlobni tok, ki ustreza različnim testnim položajem LED
Slika 4: Razmerje med testnim položajem LED in svetlobnim tokom
