如何測試用于照明的大功率LED

　　待測器件

　　大功率發(fā)光二極管（LED）用于發(fā)光標(biāo)志、警告燈、裝飾燈，以及手機(jī)和筆記本電腦的彩色背光。顏色包括紅、藍(lán)、黃、綠和白色。波長范圍從藍(lán)色的 470 nm 到紅色的 636 nm。

　　挑戰(zhàn)

　　作為工程評估的一部分，對數(shù)百批原型測量光線強(qiáng)度與色彩。尋找制造工藝在強(qiáng)度和色彩上的一致性。改變測量技術(shù)以適應(yīng)大功率器件。完成對器件的統(tǒng)計(jì)分析，以確定器件輸出的差異。

　　工具

　　● Instek：電源。www.instek.com。
　　● Labsphere：LED 累計(jì)球。www.labsphere.com。
　　● Photo Research：分光輻射計(jì)。www.photoresearch.com。
　　● Wei Min Industrial：LED 測試儀。www.weimin.com.tw。

　　項(xiàng)目說明

　　LED 具備了用作指示燈的足夠亮度，現(xiàn)在 LED 用于手機(jī)和筆記本電腦屏幕的照明，而且還出現(xiàn)在各種標(biāo)志應(yīng)用中。Lumex（伊利諾州Palatine，www.lumex.com）創(chuàng)始人兼技術(shù)專家 Harold V. Anagnos 稱：“大功率 LED 推動(dòng) LED 制造商進(jìn)入了光源領(lǐng)域?！盇nagnos 預(yù)言，大功率 LED 將成為很多應(yīng)用中的主流，如汽車前燈和室內(nèi)照明?！?0 年后，懸掛在天花板上的吊燈都將采用 LED。”

　　每個(gè)大功率 LED 設(shè)計(jì)都需要在實(shí)驗(yàn)室測量很多參數(shù)，其中最重要的是主波長、峰值波長、光通量和色度（色彩品質(zhì)）。由于有更高的功率，工程師們必須采用與普通指示燈 LED 不同的測量技術(shù)。大功率 LED 可以很容易使一臺(tái)分光輻射計(jì)過載，而測量用于指示燈的 LED 時(shí)不會(huì)出現(xiàn)這種問題。

　　為了解決這個(gè)問題，Lumex 工程師采用了一種 4 英寸直徑的金屬球，其內(nèi)部可以反射光源的 98% 光線。該金屬球不僅能阻止外部光線干擾測量，而且還能通過其光孔，只允許少部分 LED 光線射出并到達(dá)分光輻射計(jì)。這樣就減少了到達(dá)儀器的光量，因此解決了過強(qiáng)光線使儀器溢出的問題。

　　待測 LED 位于球的幾何中心點(diǎn)（見圖）。一端裝有分光輻射計(jì)傳感器，它有一個(gè)與球內(nèi)部反射率相等的檔板。在使用該球以前，工程師必須使大功率 LED 工作在低正向電流（IF）下，以避免使分光輻射計(jì)傳感器溢出。

　　利用分光輻射計(jì)提供的分析軟件，工程師們可以計(jì)算出一個(gè)固定輸入電流下光線色彩和強(qiáng)度參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而確定 LED 的特性。他們也可以用 LED 測試儀作一些電氣測量，如正向電壓（VF）、反向擊穿電壓（VZ）、泄漏電流（IR）、兩種IF等級之間 VF 值之差（VDF），以及瞬態(tài) VF 誤差（VFD）。

　　獲得的經(jīng)驗(yàn)

　　由于大功率 LED 通常用于照明，色彩與強(qiáng)度的一致性要比指示燈應(yīng)用更加重要。Anagnos 說：“色彩測量對黃色和綠色尤其重要，因?yàn)槲覀兊难劬梢愿杏X到彩色波長中不到1nm 的差異?！彼詈笳f：“客戶將用目視方式檢查一致性，而不是進(jìn)行測量。”

更多信息
● Basics of Spectral Measurement, JETI Technische Instrumente, May 2005. www.jeti.com/down/basics/basics.pdf.
● “A Guide to Integrating Sphere Theory and Applications,” Labsphere. www.labsphere.com.