แหล่งกำเนิดแสง LED และแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมมีความแตกต่างกันอย่างมากในแง่ของขนาดทางกายภาพและฟลักซ์การส่องสว่าง สเปกตรัม และการกระจายความเข้มของแสงตามพื้นที่ การตรวจจับ LED ไม่สามารถคัดลอกมาตรฐานการตรวจจับและวิธีการของแหล่งกำเนิดแสงแบบเดิมได้ บรรณาธิการแนะนำเทคโนโลยีการตรวจจับของหลอดไฟ LED ทั่วไป
การตรวจจับพารามิเตอร์ทางแสงของหลอดไฟ LED
1.การตรวจจับความเข้มของการส่องสว่าง
ความเข้มของแสง ความเข้มของแสง หมายถึง ปริมาณแสงที่ปล่อยออกมาในมุมใดมุมหนึ่ง เนื่องจากแสงที่เข้มข้นของ LED กฎกำลังสองผกผันจึงไม่สามารถใช้ได้ในระยะทางสั้น ๆ มาตรฐาน CIE127 มีวิธีการวัดเฉลี่ยสองวิธีสำหรับการวัดความเข้มของแสง: เงื่อนไขการวัด A (สภาวะสนามไกล) และเงื่อนไขการวัด B (สภาวะใกล้สนาม) ในทิศทางของความเข้มแสง พื้นที่ของเครื่องตรวจจับในทั้งสองเงื่อนไขคือ 1 cm2 โดยปกติ ความเข้มของการส่องสว่างจะถูกวัดโดยใช้เงื่อนไขมาตรฐาน B
2. การตรวจจับฟลักซ์ส่องสว่างและเอฟเฟกต์แสง
ฟลักซ์ส่องสว่างเป็นผลรวมของปริมาณแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง นั่นคือ ปริมาณแสงที่ปล่อยออกมา วิธีการตรวจหาส่วนใหญ่ประกอบด้วย 2 ประเภทต่อไปนี้:
(1) วิธีการแบบอินทิกรัล จุดไฟหลอดไฟมาตรฐานและหลอดไฟที่ทดสอบในทางกลับกันในทรงกลมที่รวมเข้าด้วยกัน และบันทึกการอ่านในตัวแปลงโฟโตอิเล็กทริกเป็น Es และ ED ตามลำดับ ฟลักซ์แสงมาตรฐานเป็นที่รู้จัก Φ จากนั้นฟลักซ์แสงที่วัดได้ ΦD=ED × Φs / Es วิธีการผสานรวมใช้หลักการ "แหล่งกำเนิดแสงแบบจุด" ซึ่งใช้งานง่าย แต่ได้รับผลกระทบจากการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิสีของหลอดไฟมาตรฐานและหลอดไฟที่ทดสอบ ข้อผิดพลาดในการวัดมีขนาดใหญ่
(2) สเปกโตรสโคปี ฟลักซ์การส่องสว่างคำนวณจากการกระจายพลังงานสเปกตรัม P (λ) ใช้โมโนโครเมเตอร์ วัดสเปกตรัม 380 นาโนเมตร - 780นาโนเมตรของหลอดไฟมาตรฐานในทรงกลมที่ผสานเข้าด้วยกัน จากนั้นวัดสเปกตรัมของหลอดไฟที่ทดสอบภายใต้สภาวะเดียวกัน และคำนวณฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไฟภายใต้การเปรียบเทียบ
เอฟเฟกต์แสงคืออัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่างที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงต่อพลังงานที่ใช้ โดยปกติ เอฟเฟกต์แสงของ LED จะถูกวัดโดยวิธีกระแสคงที่
3.การตรวจจับลักษณะสเปกตรัม
การตรวจจับลักษณะสเปกตรัมของ LED รวมถึงการกระจายพลังงานสเปกตรัม พิกัดสี อุณหภูมิสี และดัชนีการแสดงสี
การกระจายพลังงานสเปกตรัมบ่งชี้ว่าแสงของแหล่งกำเนิดแสงประกอบด้วยความยาวคลื่นสีต่างๆ ที่มีความยาวคลื่นต่างกัน และกำลังการแผ่รังสีของความยาวคลื่นแต่ละช่วงก็ต่างกันด้วย ความแตกต่างนี้เรียกว่าการกระจายกำลังสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงตามลำดับความยาวคลื่น เครื่องวัดสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (โมโนโครเมเตอร์) และหลอดไฟมาตรฐานใช้สำหรับเปรียบเทียบและวัดแหล่งกำเนิดแสง
พิกัดสีดำคือจำนวนที่แสดงสีเปล่งแสงของแหล่งกำเนิดแสงบนแผนภูมิพิกัดในรูปแบบดิจิทัล มีระบบพิกัดมากมายสำหรับกราฟพิกัดสี มักใช้ระบบพิกัด X และ Y
อุณหภูมิสีเป็นปริมาณที่แสดงตารางสี (การแสดงสีของลักษณะที่ปรากฏ) ของแหล่งกำเนิดแสงตามที่เห็นด้วยตามนุษย์ เมื่อแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงเป็นสีเดียวกับแสงที่ปล่อยออกมาจากตัวสีดำสัมบูรณ์ที่อุณหภูมิหนึ่ง อุณหภูมิคืออุณหภูมิสี ในด้านของแสง อุณหภูมิสีเป็นพารามิเตอร์สำคัญที่อธิบายลักษณะทางแสงของแหล่งกำเนิดแสง ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องของอุณหภูมิสีได้มาจากการแผ่รังสีของวัตถุสีดำ ซึ่งสามารถหาได้จากพิกัดสีที่มีโลคัสของวัตถุสีดำผ่านพิกัดสีของแหล่งกำเนิดแสง
ดัชนีการแสดงสีระบุปริมาณแสงที่สะท้อนจากแหล่งกำเนิดแสงที่สะท้อนสีของวัตถุได้อย่างถูกต้อง โดยปกติจะแสดงโดยดัชนีการแสดงสีทั่วไป Ra โดยที่ Ra คือค่าเฉลี่ยเลขคณิตของดัชนีการแสดงผลสีของตัวอย่างสีทั้งแปด ดัชนีการแสดงสีเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของคุณภาพของแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งจะกำหนดช่วงการใช้งานของแหล่งกำเนิดแสง และการปรับปรุงดัชนีการแสดงผลสีของ LED สีขาวเป็นหนึ่งในงานสำคัญของการวิจัยและพัฒนา LED
4.การทดสอบการกระจายความเข้มแสง
ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มของแสงและมุมเชิงพื้นที่ (ทิศทาง) เรียกว่าการกระจายความเข้มแสงเท็จ และเส้นโค้งปิดที่เกิดจากการกระจายนี้เรียกว่าเส้นโค้งการกระจายความเข้มของแสง เนื่องจากมีจุดการวัดหลายจุด และแต่ละจุดจะถูกประมวลผลโดยข้อมูล โดยปกติแล้วจะวัดโดยโฟโตมิเตอร์แบบกระจายอัตโนมัติ
5.ผลกระทบของอุณหภูมิต่อลักษณะแสงของ LED
อุณหภูมิจะส่งผลต่อลักษณะทางแสงของ LED การทดลองจำนวนมากสามารถแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิส่งผลต่อสเปกตรัมการปล่อย LED และพิกัดสี
6. การวัดความสว่างของพื้นผิว
ความสว่างของแหล่งกำเนิดแสงในทิศทางใดทิศทางหนึ่งคือความเข้มของการส่องสว่างของแหล่งกำเนิดแสงในพื้นที่ที่ฉายไปในทิศทางนั้น โดยทั่วไป เครื่องวัดความสว่างพื้นผิวและเครื่องวัดความสว่างของการเล็งจะใช้ในการวัดความสว่างของพื้นผิว
การวัดค่าพารามิเตอร์ประสิทธิภาพอื่นๆ ของหลอด LED
1.การวัดค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของหลอดไฟ LED
พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าส่วนใหญ่ประกอบด้วยแรงดันไปข้างหน้า ย้อนกลับ และกระแสย้อนกลับ ซึ่งสัมพันธ์กับว่าหลอดไฟ LED สามารถทำงานได้ตามปกติหรือไม่ การวัดค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของหลอดไฟ LED มีสองประเภท: พารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าได้รับการทดสอบภายใต้กระแสที่กำหนด และพารามิเตอร์ปัจจุบันถูกทดสอบภายใต้แรงดันคงที่ วิธีการเฉพาะมีดังนี้:
(1) แรงดันไปข้างหน้า การใช้กระแสไฟไปข้างหน้ากับหลอดไฟ LED ที่จะตรวจพบจะทำให้แรงดันตกคร่อมปลาย ปรับแหล่งพลังงานด้วยค่าปัจจุบันและบันทึกการอ่านที่เกี่ยวข้องบนโวลต์มิเตอร์ DC ซึ่งเป็นแรงดันไปข้างหน้าของหลอดไฟ LED ตามสามัญสำนึกที่เกี่ยวข้อง เมื่อ LED เคลื่อนไปข้างหน้า ความต้านทานจะน้อย และวิธีแอมป์มิเตอร์ภายนอกนั้นแม่นยำกว่า
(2) กระแสย้อนกลับ ใช้แรงดันย้อนกลับกับหลอด LED ที่ทดสอบแล้วปรับแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม การอ่านค่าแอมมิเตอร์เป็นกระแสย้อนกลับของหลอด LED ที่ทดสอบแล้ว เหมือนกับการวัดแรงดันไปข้างหน้า เนื่องจาก LED มีความต้านทานสูงเมื่อทำในทิศทางย้อนกลับ
2, การทดสอบลักษณะทางความร้อนของหลอดไฟ LED
ลักษณะทางความร้อนของ LED มีผลกระทบสำคัญต่อลักษณะทางแสงและทางไฟฟ้าของ LED ความต้านทานความร้อนและอุณหภูมิทางแยกเป็นคุณสมบัติทางความร้อนหลักของ LED2 ความต้านทานความร้อนหมายถึงความต้านทานความร้อนระหว่างจุดเชื่อมต่อ PN กับพื้นผิวของเคส ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความแตกต่างของอุณหภูมิตามช่องทางการไหลของความร้อนต่อกำลังงานที่กระจายบนช่อง อุณหภูมิทางแยกหมายถึงอุณหภูมิของทางแยก PN ของ LED
วิธีการวัดอุณหภูมิทางแยก LED และความต้านทานความร้อนโดยทั่วไป: วิธีไมโครอิมเมจอินฟราเรด วิธีสเปกโตรเมทรี วิธีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า วิธีสแกนความต้านทานความร้อนด้วยแสง และอื่นๆ อุณหภูมิของชิป LED ถูกวัดเป็นอุณหภูมิทางแยกของ LED ด้วยกล้องจุลทรรศน์อุณหภูมิอินฟราเรดหรือเทอร์โมคัปเปิลขนาดเล็ก และความแม่นยำไม่เพียงพอ
ปัจจุบัน วิธีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้ามักใช้เพื่อสร้างความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างแรงดันตกไปข้างหน้าของทางแยก LEDPN กับอุณหภูมิของทางแยก PN และรับอุณหภูมิทางแยกของ LED โดยการวัดความแตกต่างของแรงดันตกที่ไปข้างหน้าที่ อุณหภูมิที่แตกต่างกัน
