中国LED检测技术及设备发展简介

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简介:在LED检测技巧方面,因为LED产品的特征与传统光源有较大差异。LED的发光与结温度有亲密的关联,在LED产品的光学跟光电参数测试中,环境温度、散热器或壳体温度的变更都会转变LED的结温,从而影响光输出。在LED灯具的 ...
测试耗材
     安规仪器网讯:在LED检测技巧方面,因为LED产品的特征与传统光源有较大差异。LED的发光与结温度有亲密的关联,在LED产品的光学跟光电参数测试中,环境温度、散热器或壳体温度的变更都会转变LED的结温,从而影响光输出。在LED灯具的光度测试中,往往是发光器件与灯具壳件是不可分别,须要一体测试,通常采用相对光度丈量方式。某些高亮度LED的蓝光会引起人眼视网膜光化学伤害,依据IEC62471"灯和灯体系的光生物安全"系列标准,对LED产品的光化学损害的测试,也是目前工业界关注的热门之一。此外,LED产品的存在长命命特色,咱们无奈像一般照明产品进行长期燃点试验,必需采用必定的加速测试方法,猜测LED产品的有效寿命,如美国"能源之星"采取LM80尺度、我国正在制定的LED寿命加速实验办法标准。
 
  因而,近几年国际上在LED产品机能测量技术和检测设备方面发展敏捷。在我国,跟着LED产业的快捷发展,检测技术及设备的翻新才能显着进步,推出了一系列知足当前产业急需的进步检测设备;尤其在LED产品的光学和能效检测、灯具的空间光分布测量、寿命的加速试验检测、光生物辐射安全检测等方面,开发出了具备国际竞争力的先进检测设备。
 
  一、LED产品的光学和能效检测 
  在LED产品的性能测试中,温度节制非常主要。根据海内外的相干标准,LED器件普通掌握结温度或壳体热点温度;对LED模块,则控制模块热沉上的热点温度;而LED应用产品,则以环境温度为基准。因此,在LED产品的光学和能效检测中,针对LED器件、模块和应用产品,测试设备中的温度把持方法异常重要。
 
  某些LED产品的光束指向性比较强,在积分球中测量时,光束投射区域、挡屏位置等比较敏感,IESNALM79标准和CIE127技术讲演都作出了规定,倡议采用较高光谱反射比的1球内壁涂层材料。美国NIST在推进国际LED标准测试方法标准,走在了世界的前列,对测试设备也提出了极高的要求。图1中的恒温积分球,是浙大三色公司为美国国家标准与技术研讨院NIST研制的LED标准测试设备,可对LED器件、模块、利用产品等三类LED产品实现恒温测试。
 
  二、LED灯和灯具的空间光分布检测 
  散布光度计是测量光源和灯具空间发光强度分布的光度测量装备。图2是国际照明委员会CIE70技术文件中推举的一种反光镜分布光度计的原理结构,反光镜始终绕着核心轴旋转,在反光镜和光度探测器之间能够准确设置一系列消杂散光光阑,无比有效地打消杂散光。这种分布光度计因比拟合适各种庞杂光束的空间光分布测量,已被全球一百多个试验室采用,目前应用量第一。我国的几家国度实验室也采用了这种反光镜分布光度计。
近年来,随着LED技术的倏地发展,LED产品的空间光分布测量越来越受到国际国内的关注。与传统光源及灯具比拟,LED照明产品往往存在较复杂的光束分布,可能有一定的空间色度差别,因此对LED产品的空间光分布测量提出了新的要求,不仅要测试LED的空间光强分布,同时要测量空间色度不平均性分布。此外,对于很多实验室,空间场地制约了高性能设备的应用,为了节俭空间,目前我国也研发出了采用两块反光镜的分布光度计。
 
  所示的追踪反光镜式分布光度计是我国自主研制的大型光度测试设备。它鉴戒了在液晶显示运动伪像测量中光学追踪测量的思维,解决了以前几种圆周运动反光镜式分布光度计中的测量光束轴线不固定、消杂散光差,或光电探测器在空间活动等一系列问题。同时联合了中央旋转反光镜式分布光度计和圆周运动反光镜式分布光度计的长处,测量中灯具的位置坚持不变,测量光束垂直入射探测器,光电探测器的地位保持固定;在测量光路中设置的多个消杂散光光阑,可能简直完整排除测试室地面、墙面和天花板等相互反射杂散光。同时通过专门设计的新型高精度色度测量系统,可以实现正确疾速地测得LED模块或灯具的空间光色分布。该分布光度计测试范畴广,占地面积小,测量精度高,满足CIENO.70,CIE121以及BSEN13032等国际标准的测量请求。
 
  三、LED产品的光生物辐射平安检测和评估 
  随着光生物学研究的发展,光辐射安全问题越来越引起人们的关注。尤其是近几年迅速发展的LED,芯片的功率和外量子效力大幅度提高,大功率蓝光LED芯片已普遍运用于普通照明范畴;高功率多芯片集成及二次光学技术的发展,使LED的光辐射危害性更加令人关注。对人眼视网膜光辐射损伤的安全评估,需要测量300nm~700nm的蓝光光化学伤害的辐射亮度和380nm~1400nm的视网膜热迫害的辐射亮度,并需合乎相似于人眼结构的测量前提,对测试技术和设备提出了较高要求。图4是我国专家在美国国家标准与技术研究院NIST树立的基于人眼视网膜辐射亮度计的LED光生物辐射安全测试装置。图5是我国拥有自主常识产权的LED光生物辐射安全检测和评估系统,重要用于非激光类各种光源、灯具及电器产品中的光辐射源的光辐射安全测试和等级评估。我国不仅牵头LED光生物辐射安全测量方法国际标准化运动,相应的检测设备也走在了国际当先行列。
 
  四、LED寿命加速试验 
  LED产品的寿命可到达数万小时,如何进行产品的寿命评估,寰球LED产业界都十分关注。可行的方法是基于LED结工作温度的加速热应力试验。美国LM-80标准划定了三种试验温度:85℃、55℃和自定义(25℃),取得LED在多少种温度下的光衰退曲线,试验时间为6000小时。我国正在起草的LED寿命加速试验标准不对试验温度作详细规定,个别需根据LED构造资料特性选定加速试验热应力。图6是我国自主研发的LED寿命和牢靠性加速试验安装,可同时进行三个温度区的试验,每个温度区可进行30个样品的试验。检测系统实时检测每一试验LED样品在规定电参数(正向电流)下的光强和色品坐标随时光的消退曲线。同时还实时记载结温(壳温)和试验中的电学参数,主动给出LED的有效寿命等等参数。
 
  LED的潜力和上风不断发展,未来五至十五年将是LED照明从传统(替换型)照明进入革命性(人道化)照明的发展时代,产业界应关注国际标准的动向,迎接新产业的发展机会和挑衅。我国在国际标准化活动中,从早期的跟踪和等同采用国际标准,以及本世纪初开始踊跃参加国际标准的制订,到今天开端局部主导国际标准。经由国际金融危机的动荡,中国在国际舞台上的位置正在产生新的变化,我国在半导体照明国际标准中的话语权也一直加强,对我国在将来国际商业中将发生重要影响。我国在半导体照明检测技术和装备有了重大进展,在国际上的地位日益提高,尤其在LED检测技术标准的制订中,我国在某些要害性国际标准的主导地位已得到确定。

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