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LED測試方法分析

作者: 時間:2011-11-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文結(jié)合國內(nèi)外關(guān)于的最新標準,基于各個應(yīng)用領(lǐng)域的實際需求,從電特性、光特性、開關(guān)特性、顏色特性、熱學特性、可靠性等方面進行了介紹。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/178440.htm

對于電特性,標準分別規(guī)定了正向電壓、反向電壓、反向電流的框圖;對于光通量測試,標準規(guī)定采用2π立體角測試結(jié)構(gòu);對于光強測試,標準引用了CIE-127的推薦條件;此外,對光譜測試、熱學特性測試、靜電放電敏感度測試、壽命測試等都作了明確的規(guī)定。

  國家標準的制定總結(jié)了現(xiàn)有LED的測試,將其中的科學適用的升級為標準測試方法,很好地消除了各界在LED測試領(lǐng)域存在的分歧,也使測試結(jié)果更加真實地反映我國LED產(chǎn)業(yè)的整體水平。但是鑒于LED技術(shù)還在處于不斷地發(fā)展之中,國家標準的制定并不是一勞永逸的,應(yīng)當時刻將最新最合適的測試技術(shù)引入標準之中。

  電特性測試方法

  LED是一個由半導體無機材料構(gòu)成的單極性PN結(jié)二極管,其電壓與電流之間的關(guān)系稱為伏安特性。LED電特性參數(shù)包括正向電流、正向電壓、反向電流和反向電壓,LED必須在合適的電流電壓驅(qū)動下才能正常工作(如圖1所示)。通過LED電特性的測試可以獲得LED的最大允許正向電壓、正向電流及反向電壓、電流,此外也可以測定LED的最佳工作電功率。

LED伏安特性曲線

  圖1LED伏安特性曲線

  LED電特性的測試一般在相應(yīng)的恒流恒壓源供電下,利用電壓電流表進行測試。

  光特性測試

  類似于其它光源,LED光特性的測試主要包括光通量、發(fā)光效率、輻射通量、輻射效率、光強、光強分布特性和光譜參數(shù)等。

  光通量和光效

  光通量的測試有兩種方法,即積分球法和變角光度計法。變角光度計法是測試光通量最精確的方法,但是由于其耗時較長,所以一般采用積分球法測試光通量?,F(xiàn)有的積分球法測LED光通量中有兩種測試結(jié)構(gòu),一種是將被測LED放置在球心,另外一種是將其放在球壁。

  圖2積分球法測LED光通量

  由于采用積分球法測試光通量時,光源對光的自吸收會對測試結(jié)果造成影響。因此,往往需要引入輔助燈(見圖3)。

  圖3輔助燈法消除自吸收影響

  在測得光通量之后,配合電參數(shù)測試儀可以測得LED的發(fā)光效率。而輻射通量和輻射效率的測試方法類似于光通量和發(fā)光效率的測試。

  光強和光強分布特性

  圖4LED光強測試中的問題

  圖4中,點光源光強在空間各方向均勻分布,在不同距離處用不同接收孔徑的探測器接收得到的測試結(jié)果不會改變。但是,LED由于其光強分布不一致,使得測試結(jié)果隨測試距離和探測器孔徑而變化。因此,CIE-127提出了兩種推薦測試條件,使得各個LED在同一條件下進行光強測試與評價如圖5所示。目前,CIE-127推薦測試條件已經(jīng)被各LED制造商和檢測機構(gòu)引用。

  圖5CIE-127推薦LED光強測試條件

  3光譜參數(shù)

  LED的光譜特性參數(shù)主要包括峰值發(fā)射波長、光譜輻射帶寬和光譜功率分布等。單色LED的光譜為單一波峰,特性以峰值波長和帶寬表示,而白光LED的光譜由多種單色光譜合成。所有LED的光譜特性都可由光譜功率分布表示,白光LED光譜功率分布如圖6所示。而由LED的光譜功率分布還可計算得到色度參數(shù)。

  光譜功率分布的測試需要通過分光進行,將各色光從混合的光中區(qū)分出來進行測定,一般可以采用棱鏡和光柵實現(xiàn)分光。

  圖6白光LED光譜功率分布

  LED開關(guān)特性測試

  LED開關(guān)特性是指LED在通電和斷電瞬間的光、電、色變化特性。通過LED開關(guān)特性的測試可以獲得LED在通斷電瞬間的工作狀態(tài)、物質(zhì)屬性等的變化規(guī)律,由此不僅可了解通斷電對LED的損耗,也可用以指導LED驅(qū)動模塊的設(shè)計等。


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