مصدر ضوء LED ومصدر الضوء التقليدي لهما اختلافات كبيرة في الحجم المادي والتوزيع المكاني لتدفق الضوء والطيف وشدة الضوء. لا يمكن لاكتشاف LED نسخ معايير الكشف وطرق مصادر الضوء التقليدية. فيما يلي تقنيات الكشف عن مصابيح LED الشائعة.
الكشف عن المعلمات البصرية لمصابيح LED
1 ، كشف شدة مضيئة
شدة الضوء ، شدة الضوء ، تشير إلى كمية الضوء المنبعثة من زاوية معينة. نظرًا للضوء المركّز لمصباح LED ، فإن قانون التربيع العكسي لا ينطبق في المدى القريب. يحدد معيار CIE127 طريقتين لحساب متوسط القياس: حالة القياس A (حالة المجال البعيد) وظروف القياس B (حالة المجال القريب) لقياس شدة الضوء. في حالة شدة الضوء ، تكون مساحة الكاشف لكلا الشرطين 1 سم 2. عادة ، يتم قياس شدة الإضاءة باستخدام الشرط القياسي ب.
2 ، التدفق الضوئي وكفاءة الضوء
التدفق الضوئي هو مجموع كمية الضوء المنبعثة من مصدر الضوء ، أي مقدار اللمعان. تتضمن طرق الكشف بشكل أساسي النوعين التاليين:
(1) طريقة التكامل. يتم إشعال المصباح القياسي والمصباح المراد اختباره بالتتابع في كرة الدمج ، ويتم تسجيل قراءاتهما في المحول الكهروضوئي.
(2) الطريقة الطيفية. يتم حساب التدفق الضوئي من توزيع الطاقة الطيفية P (λ).
كفاءة الإضاءة هي نسبة التدفق الضوئي المنبعث من مصدر الضوء إلى الطاقة التي يستهلكها ، وعادةً ما يتم قياس فعالية الإضاءة لمصباح LED بطريقة التيار المستمر.
3. الكشف عن الخصائص الطيفية
يتضمن الكشف عن الخصائص الطيفية لمصباح LED توزيع الطاقة الطيفية وإحداثيات اللون ودرجة حرارة اللون ومؤشر تجسيد اللون وما شابه.
يشير توزيع الطاقة الطيفية إلى أن ضوء مصدر الضوء يتكون من العديد من الأطوال الموجية المختلفة للإشعاع اللوني ، كما أن قوة الإشعاع لكل طول موجي مختلفة أيضًا. يتم ترتيب هذا الاختلاف بالتتابع مع الطول الموجي ، والذي يسمى توزيع الطاقة الطيفية لمصدر الضوء. يتم الحصول على مصدر الضوء عن طريق قياس المقارنة باستخدام مقياس الطيف الضوئي (أحادي اللون) ومصباح قياسي.
إحداثي اللون هو تمثيل رقمي لمقدار اللون المضيء لمصدر الضوء على الرسم البياني. يحتوي الرسم البياني للإحداثيات الذي يمثل اللون على أنظمة إحداثيات متعددة ، عادةً في أنظمة إحداثيات X و Y.
درجة حرارة اللون هي مقدار جدول ألوان مصدر الضوء (مظهر لون المظهر) الذي تراه العين البشرية. عندما يكون الضوء المنبعث من مصدر الضوء هو نفسه لون الضوء المنبعث من الجسم الأسود المطلق عند درجة حرارة معينة ، تكون درجة الحرارة هي درجة حرارة اللون. في مجال الإضاءة ، تعد درجة حرارة اللون معلمة مهمة تصف الخصائص البصرية لمصدر الضوء. تشتق نظرية درجة حرارة اللون من إشعاع الجسم الأسود ، والتي يمكن الحصول عليها من إحداثيات اللون لموضع الجسم الأسود من خلال إحداثيات اللون للمصدر.
يشير مؤشر تجسيد اللون إلى المقدار الذي يعكس به الضوء المنبعث من مصدر الضوء لون الكائن بشكل صحيح ، والذي يتم التعبير عنه عادةً بواسطة مؤشر تجسيد اللون العام Ra ، وهو المتوسط الحسابي لمؤشر تجسيد اللون للون الثمانية عينات. يعد مؤشر تجسيد اللون معلمة مهمة لجودة مصدر الضوء ، والتي تحدد نطاق تطبيق مصدر الضوء. يعد تحسين مؤشر تجسيد اللون لمصباح LED الأبيض أحد المهام المهمة لأبحاث وتطوير LED.
4 ، اختبار توزيع شدة الضوء
تسمى العلاقة بين شدة الضوء والزاوية المكانية (الاتجاه) بتوزيع شدة الضوء الزائف ، ويسمى المنحنى المغلق الناتج عن هذا التوزيع بمنحنى توزيع شدة الضوء. نظرًا لوجود العديد من نقاط القياس وتتم معالجة كل نقطة بواسطة البيانات ، فعادة ما يتم قياسها بواسطة مقياس ضوئي للتوزيع التلقائي.
5. تأثير تأثير درجة الحرارة على الخصائص البصرية للـ LED
تؤثر درجة الحرارة على الخصائص البصرية لمصباح LED. يمكن أن يُظهر عدد كبير من التجارب أن درجة الحرارة تؤثر على طيف انبعاث LED وإحداثيات الألوان.
6 ، قياس سطوع السطح
إن سطوع مصدر الضوء في اتجاه معين هو شدة الإضاءة لمصدر الضوء في المنطقة المسقطة لمصدر الضوء. بشكل عام ، يتم استخدام مقياس سطوع السطح ومقياس السطوع المستهدف لقياس سطوع السطح ، وهناك جزءان من مسار الضوء المستهدف وقياس مسار الضوء.
قياس معلمات الأداء الأخرى لمصابيح LED
1. قياس المعلمات الكهربائية لمصابيح LED
تتضمن المعلمات الكهربائية بشكل أساسي الفولتية الأمامية والعكسية والتيارات العكسية. يتعلق الأمر بما إذا كانت مصابيح LED تعمل بشكل طبيعي. إنه أحد أسس الحكم على الأداء الأساسي لمصابيح LED. هناك نوعان من قياس المعلمة الكهربائية لمصابيح LED: أي عندما يكون التيار ثابتًا ، معامل جهد الاختبار ؛ عندما يكون الجهد ثابتًا ، يتم اختبار المعلمة الحالية. الطريقة المحددة هي كما يلي:
(1) الجهد الأمامي. يتم تطبيق تيار أمامي على مصباح LED المراد اكتشافه ، ويتم إنشاء انخفاض في الجهد عبر الطرفين. اضبط القيمة الحالية لتحديد مصدر الطاقة ، وقم بتسجيل القراءة ذات الصلة على مقياس الجهد المستمر ، وهو الجهد الأمامي لمصباح LED. وفقًا للحس السليم ، عندما يتم إجراء LED في اتجاه أمامي ، تكون المقاومة صغيرة ، وتكون طريقة الاتصال الخارجي باستخدام مقياس التيار دقيقة نسبيًا.
(2) عكس التيار. قم بتطبيق جهد عكسي على مصباح LED الذي يتم اختباره ، واضبط مصدر الطاقة المنظم ، وقراءة العداد الحالية هي التيار العكسي لإضاءة LED قيد الاختبار. مثل قياس الجهد الأمامي ، نظرًا لأن مقاومة LED تنعكس عندما يكون التوصيل العكسي كبيرًا ، يتم توصيل عداد التيار داخليًا.
2 ، اختبار الخصائص الحرارية LED مصباح
الخصائص الحرارية لمصابيح LED لها تأثير مهم على الخصائص البصرية والكهربائية لمصابيح LED. المقاومة الحرارية ودرجة حرارة الوصلة هي الخصائص الحرارية الرئيسية لمصابيح LED 2. تشير المقاومة الحرارية إلى المقاومة الحرارية بين الوصلة PN وسطح السكن ، أي نسبة فرق درجة الحرارة على طول مسار تدفق الحرارة إلى الطاقة المشتتة على القناة. تشير درجة حرارة الوصلة إلى درجة حرارة تقاطع PN في LED.
تشمل طرق قياس درجة حرارة وصلة LED والمقاومة الحرارية عمومًا: طريقة التصوير الدقيق بالأشعة تحت الحمراء ، وطريقة التحليل الطيفي ، وطريقة المعلمة الكهربائية ، وطريقة مسح المقاومة الحرارية الضوئية ، وما شابه. يتم قياس درجة حرارة سطح رقاقة LED بواسطة مجهر قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء أو مزدوج حراري صغير مثل درجة حرارة الوصلة لمصباح LED ، والدقة غير كافية.
تتمثل طريقة المعلمة الكهربائية الشائعة الاستخدام في أن انخفاض الجهد الأمامي لتقاطع LED PN خطي مع درجة حرارة الوصلة PN ، ويتم الحصول على درجة حرارة الوصلة لمصباح LED عن طريق قياس فرق انخفاض الجهد الأمامي عند درجات حرارة مختلفة.
