簡(jiǎn)易發(fā)光二極管測(cè)試方法
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環(huán)境和管基溫度;
正向電流。
6.2.4 方法2004：輻射通量和輻射效率
6.2.4.1 目的
測(cè)量被測(cè)LED器件在規(guī)定條件下的輻射通量(功率)和輻射效率。
6.2.4.2 測(cè)試框圖(見圖10)
圖10 方法2002測(cè)試框圖
圖10 方法2002測(cè)試框圖
注：被測(cè)LED器件發(fā)射的光輻射經(jīng)積分球壁的多次反射，導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)均勻的與輻射通量成比例的面輻射出射度，一個(gè)位于球壁的探測(cè)器測(cè)量這個(gè)面輻射出射度，一個(gè)漫射屏擋住光線，不使探測(cè)器直接照射到被測(cè)器件的光輻射。被測(cè)器件、漫射屏、開孔的面積和球面積比較應(yīng)該相對(duì)較小，球內(nèi)壁和漫射屏表面應(yīng)有均勻的高反射率漫反射鍍層(最小0.8)。球和探測(cè)器組合應(yīng)該用輻射標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn),測(cè)量單位為瓦特。應(yīng)該考慮到峰值發(fā)射波長(zhǎng)和輻射通量由于功率消耗產(chǎn)生的變化。
6.2.4.3 測(cè)量步驟
被測(cè)量器件放在積分球入口處，不要使光線直接到達(dá)探測(cè)器，給被測(cè)器件施加規(guī)定的正向電流IF，輻射探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出輻射通量，將輻射通量數(shù)值除以正向電流IF 和正向電壓VF 的乘積值即為輻射效率。
6.2.4.4 規(guī)定條件
環(huán)境和管基溫度;
正向電流。
6.2.5 方法2005：峰值發(fā)射波長(zhǎng)、光譜輻射帶寬和光譜功率分布
6.2.5.1 目的
在規(guī)定正向工作電流下，測(cè)量被測(cè)LED器件的峰值發(fā)射波長(zhǎng)，光譜輻射帶寬和光譜功率分布。
6.2.5.2 測(cè)試框圖(見圖11)
圖11 方法2005測(cè)試框圖
D：被測(cè)LED器件;
G：電流源;
L：聚焦透鏡系統(tǒng);
G：電流源(直流或脈沖);
D2,D3：消除雜散光光欄;
M：?jiǎn)紊珒x;
RM：包括光闌D1的輻射探測(cè)系統(tǒng)。
注：?jiǎn)紊珒x的波長(zhǎng)分辨率和帶寬應(yīng)該使測(cè)試有合適的精度。輻射探測(cè)系統(tǒng)的光譜響應(yīng)應(yīng)該校準(zhǔn)。為便于測(cè)量，曲線峰值可以用100%表示。如果單色儀的光譜透過率和輻射探測(cè)系統(tǒng)的光譜靈敏度不是常數(shù)，記錄的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)該修正。
6.2.5.3 測(cè)量步驟
在需要的光譜范圍內(nèi)調(diào)整單色儀的波長(zhǎng)直到輻射測(cè)量系統(tǒng)獲得最大讀數(shù)， 相應(yīng)的波長(zhǎng)就是峰值波長(zhǎng) (λp )，然后往λp 的兩邊調(diào)整單色儀的波長(zhǎng)直到峰值波長(zhǎng)讀數(shù)的一半，獲得相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λ1 和λ2 ，兩者之差就是光譜輻射帶寬(見圖12)。按照要求的波長(zhǎng)間隔分別測(cè)量記錄每個(gè)波長(zhǎng)時(shí)的光譜功率數(shù)值，即為光譜功率分布。
圖12 光譜分布帶寬
6.2.5.4 規(guī)定條件
環(huán)境和管基溫度;
規(guī)定的正向電流(直流或脈沖)。
6.3 3000類：光電特性測(cè)試方法
6.3.1 方法3001: 開關(guān)時(shí)間
6.3.1.1 目的
測(cè)量被測(cè)LED器件的開啟時(shí)間ton (開啟延時(shí)時(shí)間td(on) +上升時(shí)間tr )和關(guān)閉時(shí)間toff (關(guān)閉延時(shí)時(shí)間td(off) +下降時(shí)間tr )。
6.3.1.2 測(cè)試框圖(見圖13)
圖13 方法3001測(cè)試框圖
D：被測(cè)LED器件;
G1：高阻電流脈沖發(fā)生器;
G2：直流電流偏置電源;
G3：直流電壓偏置電源;
Rd: 匹配發(fā)生器阻抗的電阻;
RL: 負(fù)載電阻;
M：測(cè)量?jī)x器;
PD：光電二極管;
Syn：同步信號(hào)。
注：光電二極管的開關(guān)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)電路和測(cè)量?jī)x器的延遲時(shí)間，輸入電流脈沖的上升時(shí)間和下降時(shí)間都應(yīng)該足夠短以保證不影響測(cè)量精度。在光脈沖頂部獲得的平均輸出功率(見圖1)沒有必要等于直流偏置電流與輸入脈沖電流之和時(shí)的連續(xù)輻射功率。
6.3.1.3 測(cè)量步驟
把規(guī)定的直流和脈沖電流加到被測(cè)器件，用測(cè)量?jī)x器M測(cè)量開關(guān)時(shí)間。100%的輻射輸出功率電平就是輻射脈沖頂端獲得的平均輸出功率。0%電平是在直流偏置電流時(shí)的輸出功率。
6.3.1.4 規(guī)定條件
環(huán)境和管基溫度;
直流偏置電流;
光學(xué)窗口;
光學(xué)結(jié)構(gòu)。
7 量值傳遞
發(fā)光強(qiáng)度是LED器件主要光參數(shù)，由于有些LED非點(diǎn)光源且各向異性，在近場(chǎng)條件下,LED光度測(cè)試過程中會(huì)產(chǎn)生很多誤差。因此CIE推薦用LED平均強(qiáng)度的概念來作為L(zhǎng)ED發(fā)光強(qiáng)度測(cè)量的基礎(chǔ).目前最好的LED測(cè)試技術(shù)是將被測(cè)LED和在光譜和空間功率分布與其盡可能接近一致的參照標(biāo)準(zhǔn)樣管進(jìn)行比對(duì)測(cè)試.發(fā)光強(qiáng)度測(cè)試儀器和參照標(biāo)準(zhǔn)樣管的標(biāo)定和校準(zhǔn)必須采用統(tǒng)一的方法和基準(zhǔn)。
8.1 原理
發(fā)光強(qiáng)度的單位是坎德拉(candela，符號(hào)為cd)，它是國(guó)際單位制的七個(gè)基本單位之一。1979年前世界上只有9個(gè)國(guó)家建立了光強(qiáng)基準(zhǔn)，我國(guó)很早就建立了光度基準(zhǔn)和2856K色溫的光強(qiáng)度工作基準(zhǔn)。因此，確定由國(guó)家或省(市)級(jí)法定計(jì)量測(cè)試部門標(biāo)定的2856K光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈作為發(fā)光強(qiáng)度傳遞的工具。
8.2 方法
a)用色溫為2856K的光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈對(duì)LED測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)和標(biāo)定。
b)用具有CIE標(biāo)準(zhǔn)光度觀測(cè)者光譜響應(yīng)的光電探測(cè)器分別對(duì)專門挑選的LED器件和色溫為2856K的光強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行比對(duì)測(cè)試，對(duì)不同光譜功率分布的LED器件求得他們的光譜修正系數(shù)(SCF,Spectral correction factor),從而把標(biāo)準(zhǔn)燈光強(qiáng)數(shù)值傳遞到LED器件上，以此作為L(zhǎng)ED光強(qiáng)參照標(biāo)準(zhǔn)樣管.但是作為參照標(biāo)準(zhǔn)樣管的LED器件必須有嚴(yán)格的要求。它們主要是：
--優(yōu)良的穩(wěn)定性，必須進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和老化,必須規(guī)定最少老化時(shí)間;
--采用光軸和機(jī)械軸重合的LED器件作參照樣管.或采用光強(qiáng)(輻射)分布圖形近似為圓形的器件。
--參照標(biāo)準(zhǔn)樣管工作時(shí),必須使其在恒定的溫度和驅(qū)動(dòng)電流(20mA)下工作,保證其有一個(gè)恒定的光學(xué)輸出.
c)建立專門實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仲裁性測(cè)試和各種參照標(biāo)準(zhǔn)樣管的定標(biāo)。
附錄1. 基本輻射度量和光度量
1. 輻射度量
1.1 輻射能Qe radiant energy
以輻射的形式發(fā)射,傳輸和接收的能量,單位為J(焦耳)。
1.2 輻射通量Φe radiant flux
輻射通量又常稱為輻射功率(radiant power)Pe ,是輻射源發(fā)射,傳輸和接收的功率.單位為瓦(W),如以t表示時(shí)間,輻射通量定義為
Φe =dQe/dt
1.3 輻射強(qiáng)度Ie radiant intensity
輻射強(qiáng)度定義為在給定方向上的立體角元內(nèi),離開點(diǎn)輻射源(或輻射源面元)的輻射通量dΦe與該立體角元 dΩ的比值.單位為瓦/球面度(W/sr ).
評(píng)論