ปรับปรุงความแม่นยำของการทดสอบฟลักซ์ LED ในทรงกลม

นามธรรม: ตามลักษณะเฉพาะของการวัดฟลักซ์ส่องสว่างของ LED การเพิ่มประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์จึงถูกนำมาใช้ในการออกแบบทรงกลมสำหรับการวัด LED รวมกับวัสดุกระจายแสงที่มีการสะท้อนแสงสูงซึ่งทำให้เสถียรภาพและความแม่นยำของระบบมีการปรับปรุงที่ดี ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความเสถียรและความสม่ำเสมอของระบบสูงกว่าระบบทดสอบ LED ทั่วไปอื่น ๆ มาก เป็นระบบที่เหมาะสำหรับการวัดพารามิเตอร์แสง LED

คำสำคัญ: การวัด LED, การรวมทรงกลม, การขึ้นรูปทรงกลมแบบรวม, การสะท้อนแบบกระจาย

บทนำ: แตกต่างกับแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมการวัดฟลักซ์การส่องสว่างของ แหล่งกำเนิดแสง LED ได้สร้างความท้าทายครั้งใหญ่ให้กับอุปกรณ์ในการทดสอบความจริงในกระบวนการใช้ทรงกลมรวมเพื่อทดสอบฟลักซ์ส่องสว่าง ในแง่หนึ่งเมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงแบบเดิมโดยปกติแล้ว LED จะมีทิศทางที่ชัดเจนกว่ามากและจะไม่ส่องแสงเท่ากันในพื้นที่ คุณสมบัตินี้ทำให้การกระจายของแสง LED โดยตรงที่พื้นผิวของ การบูรณาการทรงกลม ไม่สม่ำเสมอ การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอนี้จะทำให้แสงโดยตรงของ LED ที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติการสะท้อนของเครื่องตรวจจับที่แตกต่างกัน เนื่องจากตำแหน่งของปากตรวจจับและตำแหน่งของแผ่นกั้นได้รับการแก้ไขประสิทธิภาพโดยตรงของการกระจายการสะท้อนต่างๆคือความผันผวนของสัญญาณ ในระบบการทดสอบทั่วไปมีความแตกต่างของ LED ของมุมที่แตกต่างกันในเชิงบวกที่แตกต่างกัน LED เดียวกันของทิศทางการวางที่แตกต่างกันทิศทางเดียวกันกับตำแหน่งที่แตกต่างกัน แม้แต่ฟลักซ์ส่องสว่างที่ได้รับการจัดอันดับก็เหมือนกัน ค่าที่วัดได้จริงแตกต่างกัน จากผลการตรวจสอบของลูกค้าผลของ LED ที่วางทิศทางของระบบทดสอบ LED ธรรมดาต่อผลการวัดฟลักซ์ส่องสว่างจะมากกว่า 50% เสมอ (ความแตกต่างของสัญญาณสูงสุดและสัญญาณต่ำสุดของ LED เดียวกันที่วัดในทิศทางที่ต่างกัน)

เมื่อทำการวัดมุมแสงที่แตกต่างของ LED ที่แตกต่างกันเนื่องจากความแตกต่างในการกระจายของพื้นผิวของทรงกลมด้านในทำให้การกระจายของการสะท้อนโดยตรงมีผลต่อเครื่องตรวจจับที่แตกต่างกันมันส่งผลโดยตรงต่อความแตกต่างของความแม่นยำของการวัด ในภาพ 1)

รูปที่ 1: มุมแสงที่แตกต่างกันมีผลต่อการวัด LED แตกต่างกัน

ในทางกลับกันระบบทดสอบ LED มักใช้หลอดฮาโลเจนทังสเตนเป็นแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐานเมื่อเปรียบเทียบกับ LED หลอดไฟมาตรฐานที่ใช้มีความแตกต่างกันอย่างมากทั้งในด้านรูปลักษณ์, คุณสมบัติการกระจายแสงและลักษณะสเปกตรัม ดังนั้นความแตกต่างของทั้งสองควรแก้ไขโดยสัมประสิทธิ์การดูดซึม

วิเคราะห์:
ลักษณะการสะท้อนแสงภายในของทรงกลมที่รวมเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ทำให้ทิศทาง LED มีผลกระทบต่อความแม่นยำในการวัด ในระบบทดสอบ LED แบบธรรมดาการสะท้อนแสงและตัวอักษรแลมเบิร์ตของการเคลือบผิวทรงกลมแบบผสมผสานนั้นไม่เหมาะ เหตุผลหนึ่งคือการสะท้อนแสงต่ำและเหตุผลอื่นคือลักษณะการกระจายแสงที่ไม่ดี ผลที่ได้จากการรวมพื้นผิวทรงกลมของการสะท้อนแสงต่ำคือแสงโดยตรงของ LED จะค่อยๆลดทอนหลังจากการสะท้อนสองสามครั้ง อย่างไรก็ตามในระหว่างกระบวนการทั้งหมดของการผสมแสงแสงการฉายรังสีโดยตรงและแสงสะท้อนนั้นมีสัดส่วนที่ใหญ่มากซึ่งทำให้มีบทบาทนำ และในบางสภาวะวัสดุที่มีการสะท้อนแสงต่ำจะทำให้เกิดเงาที่แข็งแกร่งที่ด้านหลังของโพรบ baffle อย่างไรก็ตามมันเป็นแสงสะท้อนและเอฟเฟกต์เงาสะท้อนตรงซึ่งนำไปสู่การวัดที่ไม่ถูกต้อง

ยิ่งกว่านั้นการสะท้อนแสงแบบกระจายต่ำจะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการลดทอนสัญญาณ เนื่องจากแสงได้ถูกสะท้อนมาหลายครั้งในทรงกลมที่ผสานกันระหว่างกระบวนการวัดแสงการสะท้อนแต่ละครั้งจะทำให้เกิดการลดทอนบางอย่าง แต่ผลกระทบของระดับการสะท้อนกลับที่ความเข้มของแสงนั้นเพิ่มขึ้นหลังจากการสะท้อนหลายครั้ง ตัวอย่างเช่นแสงสะท้อนได้รับการสะท้อนเป็นเวลา 15 ครั้งในทรงกลมแบบรวมหากมีความแตกต่าง 5% ระหว่างการสะท้อนแสงของพวกเขาการลดทอนสัญญาณอาจเกินสองเท่า ที่จริงแล้วความแตกต่างของการสะท้อนแสงในทรงกลมที่ผสานนั้นมีมากกว่านี้

ระบบทดสอบ LED ปัจจุบันไม่ได้ใช้เป็น LED มาตรฐานสำหรับแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน ในกระบวนการวัดเรายังคงเลือกใช้หลอดทังสเตนฮาโลเจนแบบมาตรฐานพร้อมไดรเวอร์ที่เสถียรเป็นแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน เนื่องจากมีความแตกต่างอย่างมากในโครงสร้างภายนอกระหว่างหลอดไฟมาตรฐานและ LED วัดรวมถึงผลการดูดกลืนแสงของหลอด LED และความแตกต่างระหว่างตำแหน่งการติดตั้งหลอดไฟมาตรฐานและตำแหน่งการติดตั้ง LED ทั้งหมดนี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อ ความแม่นยำของผลการทดสอบ

วิธีการแก้:
LPCE-2 Spectroradiometer & Integrating Sphere LED Testing System พัฒนาโดยกลุ่ม Lisun เป็นชุดของระบบทดสอบ LED ซึ่งตรงตาม LM-79 และข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของ CIE ได้แก้ไขปัญหาการขาดแคลนของระบบทดสอบ LED แบบดั้งเดิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

LPCE-2 (LMS 9000) เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์และการรวมระบบทดสอบทรงกลม

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการผลิตขนาดใหญ่ที่ประกอบขึ้นเป็นทรงกลมแบบผสานรวมกลุ่ม Lisun ได้นำเทคโนโลยี A Molding มาผลิตทรงกลมที่ผสานรูปร่างที่ลงตัวกับโครงสร้างทรงกลมขนาด4πหรือ2π กลุ่ม Lisun ยังนำการสะท้อนแสงและการเคลือบอัตราการกระจายสูงเพื่อให้การออกแบบตำแหน่งเปิดของหลอดไฟเหมาะสมกับตำแหน่งของเครื่องตรวจจับ แม้การใช้ LED ของทิศทางที่แข็งแกร่งมากหรือการใช้โหมดตำแหน่งในสภาวะที่รุนแรงการปรับปรุงนี้ทำให้ผลการทดสอบยังคงที่สม่ำเสมอ ทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการรวม Sphere กับการเปิดด้านผู้ช่วยและการรวม Sphere อุณหภูมิคงที่โปรดดูที่เว็บไซต์ของเรา: การบูรณาการ Sphere.

รูปที่ 2 ทรงกลมหลอมรวมปั้นทรงกลมกลมผสานกลมดั้งเดิม

LPCE-2 ได้นำหลอดไฟทังสเตนฮาโลเจนมาตรฐานมาใช้เป็นหลอดไฟมาตรฐานรวมกับโครงร่างหลอดไฟเสริมที่เป็นอุปกรณ์เสริมเพื่อสร้างผลกระทบของความแตกต่างระหว่างตัวยึด LED ที่วัดได้และตัวยึดหลอดไฟมาตรฐานในผลการทดสอบ หลอดไฟมาตรฐานนี้ได้รับการสอบเทียบอย่างเคร่งครัดโดยห้องปฏิบัติการสอบเทียบของ Lisun Group ผลการทดสอบสามารถตรวจสอบได้ถึง NIM แหล่งจ่ายไฟที่ใช้โดยหลอดไฟมาตรฐานและหลอดไฟเสริมคือ DC3005 Digital CC และ CV ซีพาวเวอร์ซัพพลายความแม่นยำซึ่งสามารถเข้าถึง 0.0000

เล็งไปที่ปัญหาข้างต้นของความถูกต้องของผลการทดสอบ LED ระบบการทดสอบ LPCE-2 จะใช้ในการดำเนินการทดสอบที่สอดคล้องกัน เงื่อนไขการทดสอบมีดังนี้: ใช้สีเขียว 5LED ของความสว่างสูงพลังงานประมาณ 0.35W มุมแสงประมาณ 30 ° ระบบทดสอบ LPCE-2 ใช้สำหรับตำแหน่งการวัด 9 ชนิดซึ่งแสดงถึงโหมดตำแหน่ง LED ที่เป็นไปได้ตามที่แสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3 โหมดตำแหน่ง LED ที่แตกต่างกัน

สรุป:
ความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์ที่วัดได้และโหมดตำแหน่ง LED นั้นดังแสดงในแผนภูมิที่ 4 และแผนภูมิที่ 5 เห็นได้จากผลการทดสอบแม้ในสภาวะที่รุนแรงที่สุดคือเมื่อวาง LED ที่ด้านหน้าและด้านหลังของเดือนที่เปิดของเครื่องตรวจจับ ค่าสูงสุดของผลการทดสอบฟลักซ์ส่องสว่างยังน้อยกว่า 5% นั่นคือผลการทดสอบที่ดีมาก ในกระบวนการทดสอบจริงความผิดพลาดในการทำซ้ำของการวัดฟลักซ์ส่องสว่าง LED นั้นน้อยกว่า 0.1% ดังนั้นจะเห็นได้ว่าผลการทดสอบของระบบการทดสอบ LPCE-2 ของกลุ่ม Lisun นั้นมีความน่าเชื่อถือและมั่นคงซึ่งสามารถให้การรับประกันที่เชื่อถือได้ ชุดระบบมาตรฐานนี้ไม่เพียง แต่สนับสนุนการศึกษาการพัฒนาและการผลิต LED อย่างมาก แต่ยังเป็นตัวเลือกที่เหมาะอย่างยิ่งในการวัดคุณสมบัติทางแสงของอุตสาหกรรม LED

จำนวน	มุม	Lumens	ร้อยละ
a	0	17.35	100.00%
b	45	17.39	100.20%
c	90	17.00	98.00%
d	135	16.91	97.50%
e	180	16.75	96.50%
f	225	16.45	94.80%
g	270	16.36	94.30%
h	315	16.65	96.00%
i	360	17.34	99.90%

แผนภูมิ 4 ค่าฟลักซ์ที่สอดคล้องกันของตำแหน่งทดสอบ LED ที่แตกต่างกัน

แผนภูมิที่ 5 ความสัมพันธ์ของตำแหน่งการทดสอบ LED และฟลักซ์