W przeciwieństwie do tradycyjnych źródeł światła, pomiar strumienia świetlnego źródła światła LED stanowi duże wyzwanie dla dokładności sprzętu w procesie pomiaru strumienia świetlnego za pomocą sfery całkującej. Z jednej strony, w porównaniu z tradycyjnymi źródłami światła, diody LED generalnie mają silniejszą kierunkowość i nie będą emitować światła równomiernie w całej przestrzeni. Ta cecha sprawia, że bezpośredni rozsył światła diody LED na powierzchni sfery całkującej jest nierównomierny. Ten nierównomierny rozkład spowoduje, że bezpośrednie światło różnych diod LED będzie miało różną charakterystykę odbicia detektora. Ponieważ położenie detektora i położenie przegrody są stałe, bezpośrednim działaniem różnych rozkładów odbić jest fluktuacja sygnału. We wspólnym systemie testowym diody LED o różnych kątach emisji światła są różne, a ta sama dioda LED emituje tę samą emisję w różnych pozycjach w różnych kierunkach rozmieszczenia. Nawet jeśli znamionowy strumień świetlny jest taki sam; rzeczywista zmierzona wartość jest inna. Zgodnie z wynikami weryfikacji klienta', kierunek rozmieszczenia diod LED zwykłego systemu testującego diody LED zawsze wpływa na wynik pomiaru strumienia świetlnego o więcej niż 50% (różnica między maksymalnym sygnałem a minimalnym sygnałem tego samego LED mierzone w różnych kierunkach)
Przy pomiarze różnych kątów świecenia różnych diod LED rozkład bezpośrednich odbić ma różny wpływ na detektor ze względu na różnicę w rozkładzie wewnętrznej powierzchni sfery całkującej, co bezpośrednio wpływa na różnicę w dokładności pomiaru (jak pokazano na Rysunek 1)
Rysunek 1: Różne kąty oświetlenia mają różny wpływ na pomiar LED
Popraw dokładność testu strumienia świetlnego LED w sferze całkującej
Z drugiej strony systemy testowe LED zwykle wykorzystują halogenowe lampy wolframowe jako standardowe źródła światła. W porównaniu z diodami LED, stosowane standardowe lampy bardzo różnią się wyglądem, charakterystyką rozsyłu światła i charakterystyką spektralną. Dlatego różnica między nimi powinna być skorygowana o współczynnik absorpcji.
analizować:
Charakterystyki odbicia wewnętrznego sfery całkującej są jednym z kluczowych czynników, które sprawiają, że kierunkowość LED wpływa na dokładność pomiaru. W zwykłym systemie testowym LED współczynnik odbicia i charakterystyka Lamberta powłoki powierzchniowej sfery integrującej nie są idealne. Jednym z powodów jest niski współczynnik odbicia, a drugim słaba charakterystyka odbicia rozproszonego. Skutkiem niskiego współczynnika odbicia powierzchni sfery integrującej jest to, że bezpośrednie światło diody LED powoduje, że bezpośrednie światło diody LED stopniowo słabnie po kilku odbiciach. Jednak w całym procesie mieszania światła, zarówno bezpośrednie napromieniowane, jak i światło odbite mają duży udział, który jest dominujący. W niektórych przypadkach materiały o niskim współczynniku odbicia będą miały silny efekt cienia z tyłu sondy z przegrodą. Jednak to efekt światła i cienia odbicia w linii prostej powoduje niedokładność pomiaru.
Ponadto niższy współczynnik odbicia rozproszonego poważnie wpłynie na tłumienie sygnału. W procesie pomiaru światła światło jest wielokrotnie odbijane w sferze całkującej, a każde odbicie spowoduje pewne osłabienie, ale wpływ odbicia na natężenie światła jest wzmacniany po wielokrotnych odbiciach. Na przykład, jeżeli odbite światło jest odbijane 15 razy w sferze całkującej, jeżeli różnica między współczynnikami odbicia wynosi 5%, tłumienie sygnału może być ponad dwukrotnie większe. W rzeczywistości różnica we współczynniku odbicia sfery integrującej znacznie przekracza ten punkt.
Obecny system testujący LED nie był używany jako standardowa dioda LED jako standardowe źródło światła. W procesie pomiaru nadal decydujemy się na użycie standardowej żarówki halogenowej wolframowej jako standardowego źródła światła. Ponieważ struktura zewnętrzna standardowej lampy i mierzonej diody LED są bardzo różne, w tym efekt pochłaniania światła oprawki LED oraz różnica między standardową pozycją montażu lampy a pozycją montażu LED, wszystkie te czynniki są ważnymi czynnikami wpływającymi na dokładność wyników testu.
rozwiązanie:
Spektrometr LPCE-2& integrujący system testowy LED kuli to zestaw systemu testowego LED opracowanego przez Shanghai Lisun Electronics, który w pełni spełnia wymagania LM-79 i CIE i skutecznie rozwiązuje różne wady tradycyjnego systemu testowego LED.
W porównaniu z tradycyjną wielkoskalową technologią montażu i produkcji sfer integrujących, Lisun Electronics stosuje jednorazową technologię formowania do produkcji sfer integrujących, a jej kształt w pełni odpowiada strukturze sferycznej 4π lub 2π. Lisun Electronic Integrating Sphere wykorzystuje również powłoki o wysokim współczynniku odbicia i dyfuzji, dzięki czemu pozycja otwarcia lampy jest dostosowana do pozycji detektora. Nawet jeśli używasz wysoce kierunkowej diody LED lub używasz trybu pozycjonowania w ekstremalnych warunkach, ta poprawa zapewnia dobrą spójność wyników testu.
LPCE-2 wykorzystuje standardową lampę halogenową wolframową jako lampę standardową połączoną z opcjonalną lampą pomocniczą, aby zmierzyć wpływ różnicy między oprawką LED a oprawką standardową na wyniki testu. Ta standardowa lampa została dokładnie skalibrowana przez Elektroniczne Laboratorium Kalibracyjne Lisun; wyniki testu można prześledzić z powrotem do NIM.
Ze względu na dokładność w/w wyników testów LED do odpowiednich testów wykorzystywany jest system testowy LPCE-2. Warunki testu są następujące: zastosowano 5 jasnych zielonych diod LED, moc około 0,35W, kąt świecenia około 30°. System testowy LPCE-2 jest używany do 9 pozycji pomiarowych, które odpowiednio wskazują możliwe tryby pozycji diod LED, jak pokazano na rysunku 3.
Rysunek 2: Różne tryby pozycji diody LED
podsumowując:
Zależność pomiędzy zmierzonym strumieniem świetlnym a trybem położenia diody pokazano na Rysunku 4 i Rysunku 5. Z wyników badań widać, że nawet w najbardziej ekstremalnym przypadku, gdy dioda jest umieszczona przed i po otwarciu czujki , szczytowa wartość wyniku testu strumienia świetlnego jest nadal mniejsza niż 5%. To bardzo dobry wynik testu. W rzeczywistym procesie testowym powtarzalny błąd pomiaru strumienia świetlnego LED jest znacznie mniejszy niż 0,1%. Widać, że wyniki testów systemu testowego LPCE-2 są wiarygodne i stabilne i mogą stanowić niezawodną gwarancję. Ten standardowy system nie tylko znacznie wspiera rozwój i produkcję diod LED, ale jest również idealnym wyborem do pomiaru wydajności optycznej w branży LED.
Rysunek 3: Strumień świetlny odpowiadający różnym pozycjom testowym LED
Rysunek 4: Zależność między pozycją testową LED a strumieniem świetlnym
