Измерение параметров светодиодов | Ophir Photonics

Светодиоды уверенно вытесняют традиционные источники освещения во многих сферах применения. Они отличаются малыми размерами, низкой стоимостью, высоким энергетическим КПД, длительным сроком службы — и это далеко не полный перечень их преимуществ.
Поскольку лазеры все чаще используются в научных исследованиях, возрастает потребность в обеспечении точных и объективных измерений их параметров.
Светодиодам в качестве источника освещения отдают предпочтение в таких областях применения:

• ультрафиолетовое отверждение;
• антибактериальная обработка воды и пищевых продуктов;
• применение ультрафиолетовой и видимой радиации низкой интенсивности в медицине;
• системы освещения для медицины, технологии машинного зрения и микроскопия.

Постоянно растущие требования к эффективности производства в любой отрасли обуславливают необходимость в стабильности и предсказуемости технологических процессов. В технологических процессах, основанных на использовании светодиодов, например в ультрафиолетовом отверждении клеящих материалов, для обеспечения максимальной эффективности работы необходимо отслеживать параметры светодиодного источника освещения. Надлежащий контроль за правильно заданными параметрами светодиода помогает определить необходимость выполнения профилактического обслуживания и может включать в себя управление технологическим процессом, что позволяет автоматически корректировать отклоняющиеся значения параметров и удерживать процесс в пределах заданного диапазона — в идеале, не прибегая к его остановке.

В зависимости от области применения, к критически важным параметрам светодиодов могут относиться облучение поверхности (Вт/см2), дозировка (общее значение воздействия Дж/см2 на поверхность в течение определенного времени), а также общий излучаемый поток или мощность (в Вт). Иногда большую важность также имеют спектральные данные.

Измерение этих параметров светодиодов представляет определенную сложность, поскольку они отличаются по свойствам и от лазеров, и от ламп. Как правило, излучаемые ими пучки значительно расходятся, а их спектральное распределение представляет собой широкий пик: не узкий пик, как у лазера, но и не широкое распределение.
Для измерения облучения и дозировки , компания Ophir предлагает семейство датчиков PD300RM Они представляют собой фотодиодные детекторы с повышенной чувствительностью к УФ-излучению, откалиброванные по всему заданному спектральному диапазону. Это означает, что один датчик можно использовать для всей амплитуды спектра. Кроме того, датчики PD300RM оснащены встроенными рассеивателями, благодаря чему они имеют диаграмму направленности с коррекцией по косинусу и нечувствительны к углу падения.
Для измерения общей излучаемой мощности, компания Ophir предлагает фотометрические шары различных размеров с различными параметрами. Они поставляются полностью откалиброванными — как со встроенными датчиками, так и без них (для заказчиков, которые хотят установить собственные датчики). Кроме того, доступны версии со встроенной подсветкой, которые можно использовать как источники однородного света большой площади. В большинстве моделей фотометрических шаров предусмотрено несколько отверстий для анализа света и выполнения дополнительных измерений (например, спектрального анализа).
Кроме того, компания Ophir предлагает фотометрический датчик , PD300-CIE, предназначенный для измерения освещенности в люксах или фут-свечах.
Воспользуйтесь нашим средством поиска датчиков для светодиодов чтобы подобрать идеальный датчик для измерения параметров ваших светодиодов.

Cовтест АТЕ — Комплексное решение для контроля и калибровки параметров светодиодов (LED) на производстве и в сертификационных центрах

Для любого светодиода завершающим этапом технологического процесса производства является контроль его параметров и функциональное тестирование. Это этап, который определяет, какими будут характеристики конечного изделия, использующего светодиоды, будь то подсветка в комбинации прибора автомобиля, уличное освещение или LED-дисплей.
Технологический процесс изготовления не всегда гарантирует, что, к примеру, «белый цвет» будет постоянен для светодиодов белого свечения. Они могут иметь синий или желтый оттенок в зависимости от угла обзора. Этот эффект станет визуально видим и нарушит гармонию, если несколько таких светодиодов будут использоваться в одном изделии. По этим причинам при тестировании светодиодов требуется установка достаточно жёстких допусков на оптические параметры. Особенно это важно, если светодиоды от различных изготовителей используются в одном и том же конечном продукте. Светодиодные дисплеи, которые содержат тысячи светодиодов, должны включать в себя компоненты с согласованными характеристиками излучения, чтобы гарантировать хорошую цветовую однородность для всех углов обзора. Некоторые приборы, включающие в себя светодиоды как источники света, используются в медицинских целях. Например, анализатор крови, который определяет концентрацию сахара в крови человека. В подобных приложениях излучающие характеристики светодиода являются жизненно важными параметрами и не могут быть оценены «на глазок», так как эти параметры непосредственно влияют на точность процесса химического анализа.

Пространственные излучающие характеристики
Свет, излучаемый светодиодом, испускается полупроводниковым кристаллом. Физические характеристики материалов, используемых для производства кристалла, определяют спектр излучаемого света, доминирующую длину волны, цвет, и т.д. Линзы, отражатели и рассеиватели могут быть интегрированы в корпус, чтобы достичь желаемого пространственного распределения света. Однако большое разнообразие материалов, корпусов и типов светодиодов приводит к тому, что появляются компоненты с отличными друг от друга параметрами, характеризующими пространственное распределение интенсивности свечения.

Типовая диаграмма пространственного распределения интенсивности LED

Точное определение зависимости интенсивности излучения от угла обзора необходимо для различных приложений. Например, LED-дисплей может иметь различный цвет в зависимости от угла обзора, если все светодиоды, входящие в состав панели, не имеют одинаковой диаграммы пространственного распределения (зависимость интенсивности свечения от угла обзора).

Существуют также обязательные требования к пространственному распределению интенсивности свечения светодиодов, используемых для сигналов светофора и автомобильных фар.

Интенсивность излучения и сила света
Интенсивность излучения и сила света – исторически наиболее часто используемые параметры. Основной подход при измерении силы света в строго физическом смысле подразумевает, что источник излучения точечный. Однако большинство светодиодов имеет относительно большую область излучения на относительно короткой дистанции, на которой должны быть проведены измерения. Это означает, что предположение о точечном источнике света больше не имеет смысла. CIE разработала понятие «усредненной силы света», чтобы решить эту проблему при реальных условиях измерений.

Принцип измерения «усредненной силы света»

Это понятие более не соответствует точному, физическому определению силы света. Вместо этого вводится понятие измерения частичного светового потока на установленном расстоянии и определённой площади приёмника. Рекомендация CIE получила международное признание, так как метод обеспечивает сопоставимость измерений, проведённых в различных лабораториях.

Световой поток и мощность излучения

Световой поток — полная световая мощность, испускаемая светодиодом. Определение этого параметра стало важным для таких изделий, как подсветка и LED-светильники. Световой поток и мощность определяются при помощи фотометрического шара или гониофотометра.

Принцип измерения светового потока при помощи фотометрического шара

Внутренняя область фотометрического шара однородно покрыта материалом, который является почти идеальным рассеивающим отражателем. Светодиод должен быть установлен в шар таким образом, чтобы основа корпуса светодиода находилась на касательной к внутренней поверхности сферы. Эта конфигурация наиболее близко имитирует условия реальных применений светодиодов. Гониофотометр обеспечивает другой метод для определения светового потока или мощности излучения.

Этот прибор измеряет полную диаграмму пространственного излучения и вычисляет значение светового потока, интегрируя измеренные значения.

Спектральные характеристики светодиодов

Спектральное распределение светового излучения светодиодов отличается по многим аспектам от других источников излучения. Оно не является ни монохромным, как у лазера, ни широкополосным, как у ламп накаливания. Спектр светодиода имеет определенную пиковую длину волны, которая зависит от технологического процесса производства, и спектральную ширину (FWHM), обычно 15 — 100 нанометров.

Для определения спектральных характеристик используются спектрорадиометры. Измеряя спектр излучения, можно вычислить и другие дополнительные характеристики, такие как: пиковая длина волны, спектральная ширина, доминирующая длина волны, чистота цвета, цветовая температура т.д.

Описание предлагаемого решения
Решение описанных выше задач может быть выполнено с использованием комплексного решения ООО «Совтест АТЕ» — тестер светодиодов FT-17 LED. Данное решение представляет собой комплекс средств измерений как электрических, так и оптических параметров светодиодов. В качестве измерителей электрических параметров используется серийно выпускаемый ООО «Совтест АТЕ» комплекс измерительный FT-17. Для контроля фото- и радиометрических параметров – оборудование компании «INSTRUMENTS SYSTEM», Германия. Применяемое оборудование для контроля характеристик светодиодов полностью соответствует требованиям комитета CIE (Commission Internationale de l»Eclairage) и позволяет провести тщательный анализ и калибровку оптоэлектронных компонентов и устройств.

Назначение:
— Контроль параметров светодиодов на производстве
— Контроль параметров светодиодных модулей, панелей и дисплеев на производстве
— Сертификационные испытания
— Ислледование физических характеристик оптоэлеткронных приборов и модулей

Отличительные особенности:
— Универсальность и гибкость системы, позволяющие осуществлять поставку Заказчику решения «под ключ»
— Быстрая переналаживаемость в условиях производства
— Полное сооветствие требованиям международных стандартов по тестированию оптоэлектронных приборов
— Возможность интеграции системы с сортировщиками светодиодов и зондовыми установками для тестирования на кристалле
— Компактное исполнение (настольное) по запросу

Описание составных частей
Комлекс измерительный FT-17
Комплекс предназначен для задания и измерения электрических сигналов светодиодов. Состоит из PXI-шасси и набора измерительных инструментов, обеспечивающих полный спектр измерений параметров светодиодов. Комплекс может быть модернизирован для выполнения иных задач по тестированию элементной базы путём добавления специализированных PXI-модулей.

FT-17 – промышленное многофункциональное исполнение

В состав Комплекса входит тестовый контролер с предустановленным программным обеспечением, предназначенный для управления процессом выполнения тестовых последовательностей и формированием отчёта.

FT-17 – компактное, настольное исполнение

Задаваемые и контролируемые параметры (в конфигурации FT-17 LED):
— значение падения напряжение на p-n-переходе;
— прямой ток;
— ток утечки;
— последовательное сопротивление p-n-перехода.

Диапазон задания и измерения электрических параметров (в конфигурации FT-17 LED):
— задание/измерение напряжения в диапазоне: ±25 В (другие значения по запросу)
— задание/измерение тока в диапазоне: ±500 мА (другие значения по запросу)
— точность измерения напряжения/тока: ±0. 05%

Универсальные спектрометры фирмы Instruments System
Спектрометр предназначен для измерения оптических характеристик светодиодов и других твёрдотельных излучателей.
Компания Instruments System предлагает целый модельный ряд спектрометров, от Hi-End-исполнений до компактных, бюджетных вариантов. Все представители модельного ряда спектрометров способны измерять все оптические параметры в соответствии с требованиями комиссии CIE. Прибор подключается к тестовому контролеру FT-17 и управляется при помощи встроенного в тестовый контроллер программного обеспечения.

Принцип действия спектрометра

Тестовый адаптер
Тестовые адаптеры предназначены для непосредственного контактирования с измеряемыми светодиодами и замера их оптических параметров. Измерение силы света и интенсивности свечения проводится в полном соответствии с рекомендациями комиссии CIE.

Тестовые адаптеры с контактным устройством для измерения силы света отдельных светодиодов

Для измерения светового потока используются фотометрические шары.

Фотометрические шары для измерения светового потока для отдельных светодиодов и светодиодных матриц

Тестовые адаптеры для измерения параметров мощных светодиодов (диапазон температур до +85°)

Программное обеспечение
Программное обеспечение предназначено для обработки результатов измерений и автоматизации процесса тестирования. Основные характеристики:
— удобный настраиваемый интерфейс оператора;
— автоматическое построение диаграмм пространственного распределения интенсивности свечения;
— автоматическое формирование файла фотометрических данных по формату IES;
— разделение доступа «администратор – оператор».

Комплексное решение ООО «Совтест АТЕ» для контроля параметров светодиодов и оптоэлектронных изделий

Получите подробную информацию о технических характеристиках, ценах и условиях поставки оборудования, направив официальный запрос с сайта.

 

 

Каковы важные параметры светодиода? — Светодиодный индикатор

1. Прямой рабочий ток Если:

Это относится к положительному значению тока люминесцентного диода, когда он нормально светится. В реальных условиях следует выбирать IF ниже 0,6·IFm.

2. Прямое рабочее напряжение VF:

Рабочее напряжение, указанное в таблице параметров, получено при заданном положительном токе. Обычно это измеряется при ПЧ=20 мА. Положительное рабочее напряжение светодиодов составляет VF от 1,4 до 3 В. По мере увеличения внешней температуры VF будет уменьшаться.

3. В-и характеристики:

Соотношение между напряжением и током люминесцентного диода, когда положительное напряжение меньше определенного значения (называемого порогом), ток слишком мал, чтобы излучать свет. Когда напряжение превышает определенное значение, прямой ток быстро увеличивается с напряжением и загорается.

4. Сила света IV:

Интенсивность свечения светодиодов обычно представляет собой интенсивность свечения в направлении нормали (оси трубки). Если интенсивность излучения в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср, то люминесценция составляет 1 кендру (символ CD). Из-за того, что общая интенсивность света светодиодов невелика, поэтому интенсивность света обычно используется в единицах свечей (кендра, MCD).

5. Угол светодиодного освещения:

— 90° — + 90°

6 с половиной, ширина спектра Δ лямбда. :

Он представляет собой спектральную чистоту трубок.

7. Половинный угол и угол обзора:

1/2 — это угол между направлением, в котором интенсивность люминесценции составляет половину аксиальной интенсивности, и аксиальным (нормальным) направлением люминесценции.

8. Полная форма:

Угол, преобразованный из твердого угла светодиодного света, также известного как плоский угол.

9. Перспектива:

Относится к максимальному углу светодиодного света, в зависимости от угла зрения, приложение отличается, также известное как угол интенсивности света.

10.

Полуформа:

Угол между направлением нормали 0° и максимальным значением силы света /2. Строго говоря, это Угол между максимальным значением силы света и максимальным значением силы света /2. Технология упаковки светодиодов приводит к тому, что максимальный угол света не является значением силы света нормального 0°, а вводится угол отклонения, который относится к включенному углу между углом, соответствующим максимальной силе света, и нормальным 0°.

11. Максимальный прямой постоянный ток IFm:

Максимально допустимый положительный постоянный ток. Превышение этого значения может повредить диод.

12. Максимальное обратное напряжение VRm:

Максимально допустимое обратное напряжение. При превышении этого значения светодиоды могут быть повреждены в результате пробоя.

13. Топм рабочей среды:

Диапазон температур окружающей среды, при котором люминесцентный диод может нормально работать. Ниже или выше этого температурного диапазона люминесцентный диод не будет работать должным образом, и его эффективность значительно снизится.

14. Допустимая потребляемая мощность Pm:

Максимально допустимое значение произведения напряжения постоянного тока и тока, протекающего через светодиод. За пределами этого значения светодиодный нагрев, повреждение.

Основные электрические параметры для выбора светодиода

Санна Виндинг | 27 февраля 2016 г. | Светодиоды

Использование светодиодов увеличилось в геометрической прогрессии за последние несколько лет, и конца этому не видно. Рынок за рынком испытывает увеличение числа приложений, в которых используются светодиодные устройства по сравнению с другими вариантами индикаторов и освещения. От повышенной гибкости конструкции до эффективного использования энергии и экологических преимуществ использование светодиодов растет. Ниже мы рассмотрим основные параметры, которые необходимо учитывать при внедрении светодиодного устройства в ваш проект.

Электрические параметры светодиодов

Максимальные электрические характеристики

Рассеиваемая мощность: Это максимальная мощность, которая может рассеиваться в светодиоде до того, как он выйдет из строя

Непрерывный прямой ток : Максимально допустимый прямой ток через светодиод. Превышение этого значения приведет к отказу цепи.

Обратное напряжение : Это максимально допустимое напряжение, которое может быть подано на диод при обратной полярности. Светодиод не будет проводить ток при приложении обратного напряжения, но если это напряжение превышает максимально допустимое обратное напряжение, светодиод выйдет из строя.

Рабочая температура : Это диапазон температур, при котором светодиод может безопасно работать. Эффективное управление теплом может быть достигнуто с помощью радиаторов и вентиляторов.

Обратный ток: Максимально допустимое значение обратного тока.

Прямое напряжение: Это максимально допустимое прямое напряжение на светодиоде для безопасной работы. Прямое напряжение зависит от материала светодиода, но обычно составляет около 2-4 В постоянного тока.

Номинальные оптоэлектрические характеристики

Сила света : Это мера производимого светового потока (кандела –Cd или люмен-Lm) при заданных прямом напряжении и прямом токе. Это значение имеет решающее значение для конструкции и назначения вашей светодиодной схемы. Для различных применений светодиодов может потребоваться широкий диапазон требований к силе света.

Угол обзора : Это угол от центра источника света до области или устройства, принимающего свет. Максимальные углы обзора обеспечивают максимальную гибкость при проектировании и производстве. Когда светодиодная индикация является частью процесса, угол обзора становится жизненно важным элементом конструкции светодиодов.

Цвет — цвет фактически является одной из первых выбираемых характеристик светодиода. Красный, синий, янтарный, белый или их комбинация могут использоваться для обозначения состояния или передачи факторов процесса.

Кто может помочь мне выбрать правильное светодиодное устройство для моего приложения? Когда вы ищете поставщика светодиодов, выбор VCC гарантирует, что у вас будет профессиональная и опытная команда инженеров и продавцов, которые найдут подходящее решение для каждого из ваших проектов.