簡易發(fā)光二極管測試方法
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c) 3000類 光電特性測試方法
--方法3001 開關(guān)時(shí)間
6.1 1000類 電特性測試方法
6.1.1 方法1001：正向電壓
6.1.1.1 目的
測量LED器件在規(guī)定正向工作電流下，兩電極間產(chǎn)生的電壓降。
6.1.1.2 測試框圖(見圖3)
圖3 方法1001測試框圖
D--被測LED器件;
G--恒流源;
A--電流表;
V--電壓表。
6.1.1.3 測試步驟
a) 按圖3原理連接測試系統(tǒng)，并使儀器預(yù)熱;
b) 調(diào)節(jié)恒流源，使電流表讀數(shù)為規(guī)定值，這時(shí)在直流電壓表上的讀數(shù)即為被測器件的正向電壓。
6.1.1.4 規(guī)定條件
環(huán)境或管基溫度;
電源電壓;
正向偏置電流。
6.1.2 方法1002：反向電壓
6.1.2.1 目的
測量通過LED器件的反向電流為規(guī)定值時(shí)，在兩電極之間產(chǎn)生的反向電壓。
6.1.2.2 測試框圖(見圖4)
圖4 方法1002測試框圖
D--被測LED器件;
G--穩(wěn)壓源;
A--電流表;
V--電壓表。
6.1.2.3 測試步驟
a) 按圖4原理連接測試系統(tǒng)，并使儀器預(yù)熱。
b) 調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源，使電流表讀數(shù)為規(guī)定值，這時(shí)在直流電壓表上的讀數(shù)即為被測器件的反向電壓。
6.1.2.4 規(guī)定條件
環(huán)境或管基溫度;
電源電壓;
反向電流。
6.1.3 方法1003：反向電流
6.1.3.1 目的
測量在被測LED器件施加規(guī)定的反向電壓時(shí)產(chǎn)生的反向電流。
6.1.3.2 測試框圖(見圖5)
圖5 方法1003測試框圖
D--被測LED器件;
G--穩(wěn)壓源;
A--電流表;
V--電壓表。
6.1.3.3 測試步驟
a) 按圖5原理連接測試系統(tǒng)，并使儀器預(yù)熱。
b) 調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源，使電壓表讀數(shù)為規(guī)定值，這時(shí)在直流電流表上的讀數(shù)即為被測器件的反向電流。
6.1.3.4 規(guī)定條件
環(huán)境或管基溫度;
電源電壓;
反向電流。
6.1.4 方法1004：總電容
6.1.4.1 目的
在被測LED器件施加規(guī)定的正向偏壓和規(guī)定頻率的信號時(shí)，測量被測器件兩端的電容值。
6.1.4.2 測試框圖(見圖6)
圖6 方法1004測試框圖
D--被測LED器件;
C0--隔離電容;
A--電流表;
V--電壓表;
L--電感。
6.1.4.3 測試步驟
a) 按圖6原理連接測試系統(tǒng)，并使儀器預(yù)熱;
b) 調(diào)節(jié)電壓源和調(diào)節(jié)電容儀，分別給被測LED器件施加規(guī)定的正向偏壓和規(guī)定頻率的信號，將電容儀刻度盤上讀數(shù)扣去電容C0等效值即為被測LED器件總電容值。
6.1.4.4 規(guī)定條件
環(huán)境或管基溫度;
正向偏置電壓;
電容儀提供規(guī)定頻率的信號。
6.2 2000類 光特性測試方法
6.2.1 方法2001：平均LED強(qiáng)度
6.2.1.1 目的
測量半導(dǎo)體發(fā)光二極管平均LED強(qiáng)度。
6.2.1.2 測試框圖(見圖7)
圖7 方法2001測試框圖
D--被測LED器件;
G--電流源;
PD--包括面積為A的光闌D1的光度探測器;
D2、D3--消除雜散光光欄, D2,D3不應(yīng)限制探測立體角;
d--被測LED器件與光闌D1之間的距離。
注1：調(diào)整被測LED器件使它的機(jī)械軸通過探測器孔徑的中心。
注2：光度探測器的光譜靈敏度在被測器件發(fā)射的光譜波長范圍內(nèi)應(yīng)該校準(zhǔn)到CIE(國際照明委員會)標(biāo)準(zhǔn)光度觀測者光譜曲線;測試輻射參數(shù)時(shí)應(yīng)采用無光譜選擇性的光探測器。 測試系統(tǒng)應(yīng)該按距離d和光闌D1用標(biāo)準(zhǔn)器校正。測量距離d應(yīng)按CIE推薦的標(biāo)準(zhǔn)條件A和B設(shè)置。在這兩種條件下,所用的探測器要求有一個(gè)面積為100mm2(相應(yīng)直徑為11.3mm)的園入射孔徑。
CIE推薦 LED頂端到探測器的距離d 立體角 平面角(全角)
標(biāo)準(zhǔn)條件A 316mm 0.001sr 2o
標(biāo)準(zhǔn)條件B 100mm 0.01sr 6.5o
注3：對于脈沖測量，電流源應(yīng)該提供所要求的幅度，寬度和重復(fù)率的電流脈沖。探測器上升時(shí)間相
對于脈沖寬度應(yīng)該足夠小，系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)峰值測量儀器。
6.2.1.3 測量步驟
被測LED器件按照選定的形式定位給被測器件加上規(guī)定的電流，在光度測量系統(tǒng)測量平均LED強(qiáng)度。
6.2.1.4 規(guī)定條件
環(huán)境溫度和合適的大氣條件;
正向電流和，需要的話，寬度和重復(fù)率;
6.2.2 方法2002：半強(qiáng)度角和偏差角
6.2.2.1 目的
測量半導(dǎo)體發(fā)光二極管在規(guī)定的工作電流下的平均LED強(qiáng)度的空間分布和半最大強(qiáng)度角及偏差角。半強(qiáng)度角 θ1/2是發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度大于等于最大強(qiáng)度一半構(gòu)成的角度(見圖8)，在平均LED強(qiáng)度分布圖形中，最大強(qiáng)度方向(光軸)與機(jī)械軸Z之間的夾角即為偏差角Δθ (見圖8)。
6.2.2.1 測試框圖(見圖8)
圖8 方法2002測試框圖
D：被測LED器件;
G：電流源;
PD：包括面積為A的光闌D1的光度探測器;
D2,D3：消除雜散光光欄, D2,D3不應(yīng)限制探測立體角;
d：被測LED器件與光闌D1之間的距離;
θ：Z軸和探測器軸之間的夾角。
注1：距離d應(yīng)該設(shè)置為CIE標(biāo)準(zhǔn)條件A或B;
注2：對于脈沖測量，電流源應(yīng)該提供所要求的幅度、寬度和重復(fù)率的電流脈沖，探測器上升時(shí)間相
對于脈沖寬度應(yīng)該足夠小，系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)峰值測量儀器;
注3：被測LED定位在一種裝置上(如：旋轉(zhuǎn)中心位于系統(tǒng)光軸上的角度盤上，度盤應(yīng)該有足夠的角
度刻度精度)，要求：
--被測LED器件位置可精確再現(xiàn);
--變化角度θ、器件D光學(xué)窗口的中心能保持固定;
--能測量夾角θ;
--能繞被測器件Z軸旋轉(zhuǎn);
--能測量關(guān)于X軸的旋轉(zhuǎn)角。
6.2.2.2 測量步驟
a) 給被測器件加上規(guī)定的工作電流。調(diào)正被測器件D的機(jī)械軸與光探測器軸重合，即θ=0，測量光探測器的信號，把這個(gè)值設(shè)置為 I0=100%;
b) 從0-±90°旋轉(zhuǎn)度盤，光電測量系統(tǒng)測量各個(gè)角度時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度值，得到相對強(qiáng)度I /I0 與θ之間的關(guān)系，優(yōu)先采用極坐標(biāo)圖來表示，其它形式，如直角坐標(biāo)圖，在空白詳細(xì)規(guī)范中定義后可以使用。在該圖上分別讀取半最大強(qiáng)度點(diǎn)對應(yīng)的角度θ1 θ2 ，半強(qiáng)度角Δθ=|θ2 -θ1 |。偏差角就是Imax 和I0 方向之間的夾角。
6.2.2.3 規(guī)定條件
環(huán)境和管基溫度;
規(guī)定正向電流IF 或者輻射功率Φe;
機(jī)械參照平面。
6.2.3 方法2003:光通量和發(fā)光效率
6.2.3.1 目的
測量被測LED器件在規(guī)定條件下的光通量和發(fā)光效率。
6.2.3.2 測試框圖(見圖9)
圖9 方法2003測試框圖
圖9 方法2003測試框圖
注1：被測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)均勻的與光通量成比例的面出光度，一個(gè)位于球壁的探測器測量這個(gè)面出光度，一個(gè)漫射屏擋住光線，不使探測器直接照射到被測器件的光輻射;
注2：被測器件、漫射屏、開孔的面積和球面積比較應(yīng)該相對較小，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)。球和探測器組合應(yīng)該校準(zhǔn)，應(yīng)該考慮到峰值發(fā)射波長和光通量由于功率消耗產(chǎn)生的變化。
注3：也可以用變角光度計(jì)測量。
6.2.3.3 測量步驟
被測量器件放在積分球入口處，不要使光線直接到達(dá)探測器。給被測器件施加規(guī)定的正向電流IF ，光度探測系統(tǒng)測量出光通量。將光通量數(shù)值除以正向電流IF 和正向電壓VF 的乘積值即為發(fā)光效率。
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