อุปกรณ์ทดสอบ LED สำหรับการทดสอบค่าทางโฟโตเมตริก คัลเลอริเมตริก และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ

นามธรรม
การประเมินประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ให้แสงสว่างนั้นอาศัยการได้มาซึ่งข้อมูลทางด้านโฟโตเมตริก สี และคุณสมบัติทางไฟฟ้าอย่างครบถ้วน อุปกรณ์ทดสอบ LED ซึ่งเป็นเครื่องมือหลักในการตรวจสอบระบบแสงสว่างนั้น รองรับการทดสอบประสิทธิภาพอย่างครอบคลุมทั้งแหล่งกำเนิดแสงแบบใช้ก๊าซทั่วไปและแหล่งกำเนิดแสง LED แบบโซลิดสเตท LISUN LPCE-2 บทความนี้วิเคราะห์สถาปัตยกรรมของระบบทดสอบแบบครบวงจรด้านโฟโตเมตริก สี และไฟฟ้าแบบรวดเร็วสำหรับ LED CCD โดยใช้ระบบดังกล่าวเป็นวัตถุวิจัย ซึ่งประกอบด้วยสเปกโตรเรดิโอมิเตอร์ความแม่นยำสูงและทรงกลมรวมแสงแบบขึ้นรูปเป็นชิ้นเดียว อุปกรณ์ทดสอบ LED นี้ช่วยให้สามารถทดสอบหลอดไฟประหยัดพลังงาน หลอดฟลูออเรสเซนต์ หลอด HID รวมถึงหลอดโซเดียมความดันสูงและหลอดปรอทความดันสูง หลอดฟลูออเรสเซนต์แคโทดเย็น และหลอด LED ได้ สามารถประเมินคุณภาพเชิงปริมาณของผลิตภัณฑ์ LED ได้โดยการวัดพารามิเตอร์ด้านโฟโตเมตริก สี และไฟฟ้าอย่างครบถ้วน ข้อมูลการทดสอบเป็นไปตามมาตรฐานแสงสว่างทั้งในประเทศและต่างประเทศ เช่น CIE LM-79 และ GB/T 24824 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการทดสอบด้านการวิจัยและพัฒนาแหล่งกำเนิดแสง การตรวจสอบคุณภาพในโรงงาน และการรับรองการส่งออก

บทนำ

ด้วยความนิยมที่เพิ่มขึ้นของหลอดไฟแบบโซลิดสเตท โคมไฟ LED และแหล่งกำเนิดแสงแบบปล่อยประจุแก๊สแบบดั้งเดิมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในที่อยู่อาศัย ถนน และอุตสาหกรรม แหล่งกำเนิดแสงแต่ละชนิดมีกลไกการเปล่งแสงที่แตกต่างกัน ทำให้เครื่องมือทดสอบเพียงชนิดเดียวไม่สามารถตอบสนองความต้องการการทดสอบทั้งหมดได้ ไม่มีมาตรฐานการตัดสินด้วยสายตาที่เป็นเอกภาพสำหรับผลิตภัณฑ์ LED การประเมินคุณภาพอย่างครอบคลุมต้องดำเนินการผ่านพารามิเตอร์ทางโฟโตเมตริก คัลเลอริเมตริก และไฟฟ้า เช่น ฟลักซ์ส่องสว่าง อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน ดัชนีการแสดงสี และตัวประกอบกำลัง หากไม่มีอุปกรณ์ทดสอบ LED ที่แม่นยำ อาจเกิดปัญหาคุณภาพจำนวนมาก รวมถึงการเบี่ยงเบนของสี ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำกว่ามาตรฐาน และการเสื่อมสภาพของแสงอย่างรวดเร็ว เครื่องมือวัดแสงแบบแยกส่วนแบบดั้งเดิมมีขั้นตอนการทำงานที่ซับซ้อน และทรงกลมรวมแสงแบบต่อเชื่อมทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการสะท้อนขนาดใหญ่ ทำให้ไม่สามารถรวบรวมข้อมูลทางแสงและไฟฟ้าพร้อมกันได้ LISUN LPCE-2 อุปกรณ์ทดสอบ LED เครื่องมือนี้ผสานรวมโมดูลตรวจจับสเปกตรัม การสะท้อนแสงแบบกระจาย และการเก็บค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า รองรับการทดสอบแหล่งกำเนิดแสงหลายประเภท และสร้างรายงานการทดสอบที่สมบูรณ์ได้ในครั้งเดียว จึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการของบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์แสงสว่างและสถาบันทดสอบอิสระ

เครื่องวัดสเปกโตรเรดิโอมิเตอร์ความแม่นยำสูงที่ผสานรวมระบบ Sphere LPCE 2(LMS 9000) 

องค์ประกอบของระบบและขอบเขตการทดสอบ LPCE-2 อุปกรณ์ทดสอบ LED

การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์หลักของระบบ
ชุดอุปกรณ์ทดสอบ LED ที่สมบูรณ์ประกอบด้วยเครื่องวัดสเปกตรัม CCD ความแม่นยำสูงซีรีส์ LMS, ทรงกลมรวมแสงแบบขึ้นรูปชิ้นเดียว, เครื่องวิเคราะห์พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าแบบดิจิทัล, แหล่งจ่ายไฟ AC/DC แบบปรับความถี่ได้ และแหล่งกำเนิดแสงสอบเทียบมาตรฐาน ทรงกลมรวมแสงแบบขึ้นรูปชิ้นเดียวไม่มีช่องว่างจากการเชื่อมต่อ และผนังด้านในเคลือบด้วยสารสะท้อนแสงแบบกระจายสูง ช่วยลดการสูญเสียแสง ทำให้ได้ความแม่นยำในการวัดสูงกว่าโครงสร้างแบบเชื่อมต่อทั่วไป ตัวตรวจจับ CCD แบบระบายความร้อนของ Hamamatsu ช่วยลดการรบกวนจากแสงกระจัดกระจาย ควบคุมข้อผิดพลาดในการวัดพิกัดความยาวคลื่นและสีให้อยู่ในช่วงแคบๆ สามารถรวบรวมข้อมูลทางแสง สี และไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดแสงได้พร้อมกันโดยไม่ต้องทำการทดสอบซ้ำ

ประเภทแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมสำหรับการทดสอบ
อุปกรณ์ทดสอบ LED นี้รองรับการทดสอบแหล่งกำเนิดแสงหลักทุกประเภท ได้แก่ การทดสอบประสิทธิภาพการส่องสว่างและการแสดงสีสำหรับหลอดไฟประหยัดพลังงานและหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเส้นตรง/วงกลม การวัดฟลักซ์ส่องสว่างสำหรับแหล่งกำเนิดแสง HID บนถนน เช่น หลอดโซเดียมความดันสูงและหลอดปรอทความดันสูง การวิเคราะห์สเปกตรัมสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์แคโทดเย็นแบบแบ็คไลท์ การทดสอบพารามิเตอร์เต็มรูปแบบสำหรับชิป LED โมดูล และโคมไฟสำเร็จรูป สำหรับแหล่งกำเนิดแสง LED LM-80 นอกจากนี้ ยังสามารถทำการทดสอบการคงสภาพของฟลักซ์ส่องสว่างเพื่อบันทึกการลดลงของฟลักซ์ส่องสว่าง อุณหภูมิสี และกำลังไฟระหว่างการใช้งานในระยะยาวได้อีกด้วย

การเปรียบเทียบตัวชี้วัดการทดสอบแกนกลางสำหรับแหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกัน
ตารางด้านล่างแสดงรายการพารามิเตอร์การวัดที่สำคัญของแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ ที่วัดโดยอุปกรณ์ทดสอบ LED โดยแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างในลำดับความสำคัญของการทดสอบระหว่างแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมและแหล่งกำเนิดแสง LED:

ความจำเป็นในการทดสอบค่าทางโฟโตเมตริก คัลเลอริเมตริก และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าสำหรับแหล่งกำเนิดแสง LED

คุณภาพของผลิตภัณฑ์ LED ไม่สามารถแยกแยะได้ด้วยสายตา แต่ละพารามิเตอร์ส่งผลโดยตรงต่อประสบการณ์การใช้งานและการปฏิบัติตามข้อกำหนด ในบรรดาพารามิเตอร์ทางด้านความสว่าง ประสิทธิภาพการส่องสว่างและฟลักซ์การส่องสว่างสะท้อนถึงประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานและมีความเกี่ยวข้องกับการติดฉลากพลังงาน EU ErP พารามิเตอร์ด้านสี เช่น พิกัดสี อุณหภูมิสีสัมพันธ์ และดัชนีการแสดงสี มีอิทธิพลต่อความสบายในการส่องสว่างภายในอาคาร และผลิตภัณฑ์ที่มี CRI สูงจะใช้กันอย่างแพร่หลายในซูเปอร์มาร์เก็ตและสถานพยาบาล พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า เช่น กำลังไฟฟ้า ฮาร์มอนิก และตัวประกอบกำลัง กำหนดความปลอดภัยของวงจร และฮาร์มอนิกที่มากเกินไปทำให้เกิดมลภาวะในระบบไฟฟ้า LISUN LPCE-2 อุปกรณ์ทดสอบ LED สามารถแสดงผลตัวบ่งชี้ทั้งหมดได้ในการวัดครั้งเดียว ฟังก์ชันการตัดสินค่าเกณฑ์ในซอฟต์แวร์จะทำเครื่องหมายรายการที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดโดยอัตโนมัติ และขจัดข้อผิดพลาดที่เกิดจากการอ่านค่าด้วยตนเอง รายงานการทดสอบรองรับการส่งออกเป็นไฟล์ PDF และ Excel เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการส่งเอกสารของหน่วยงานรับรอง

ขั้นตอนการทดสอบมาตรฐานของอุปกรณ์ทดสอบ LED

• การสอบเทียบอุปกรณ์: สอบเทียบอินทิเกรตติ้งสเฟียร์และสเปกโตรเรดิโอมิเตอร์ด้วยแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐานที่ตรงกัน และป้อนค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขการดูดกลืนแสงด้วยตนเอง
• การยึดชิ้นงาน: เลือกใช้ทรงกลมรวมแสงขนาด 0.3 เมตร หรือ 1.5 เมตร ตามขนาดของแหล่งกำเนิดแสง และวางโคมไฟให้มั่นคงบนแท่นวาง
• การกำหนดค่าไดรเวอร์: จับคู่ข้อกำหนดเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ AC/DC และตั้งค่ากระแสหรือแรงดันทดสอบมาตรฐาน
• การทดสอบอย่างครอบคลุม: เริ่มโปรแกรม เครื่องวัดสเปกตรัมและเครื่องวิเคราะห์พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าจะรวบรวมข้อมูลพร้อมกันและวาดเส้นโค้งสเปกตรัมโดยอัตโนมัติ
•  การตัดสินผลลัพธ์: ซอฟต์แวร์จะเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับค่ามาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เพื่อตัดสินว่าผ่านหรือไม่ผ่านสำหรับแหล่งกำเนิดแสง LED หรือแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิม และบันทึกรายงานฉบับสมบูรณ์

ขั้นตอนทั้งหมดเป็นไปตาม LM-79รวมถึงมาตรฐาน CIE177, GB/T 24824 และข้อกำหนดอื่นๆ และผลการทดสอบได้รับการยอมรับจากสถาบันรับรองอิสระ

คุณค่าการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมของอุปกรณ์ทดสอบ LED

ในระหว่างการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ วิศวกรสามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพด้านโฟโตเมตริกและสีของสารเรืองแสงและชิปชนิดต่างๆ ด้วยอุปกรณ์ทดสอบ LED นี้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบบรรจุภัณฑ์และไดรเวอร์ ในการผลิตจำนวนมาก อุปกรณ์นี้ใช้สำหรับการตรวจสอบตัวอย่างผลิตภัณฑ์ขาเข้าและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เพื่อกำหนดมาตรฐานการทดสอบให้เป็นหนึ่งเดียว และควบคุมประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสม่ำเสมอของสีของผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง สำหรับผู้ผลิตเพื่อการส่งออก ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์กับมาตรฐานสากลช่วยให้สามารถทดสอบแบบครบวงจรตามข้อกำหนดของ EU ErP และการรับรอง LM series ของอเมริกาเหนือ และลดต้นทุนการจัดซื้อเครื่องมือหลายชิ้น อุปกรณ์นี้เหมาะสำหรับไฟส่องสว่างทั่วไป ไฟปลูกพืช แหล่งกำเนิดแสงสำหรับยานยนต์ ไฟแบ็คไลท์อุตสาหกรรม และอื่นๆ ข้อมูลโฟโตเมตริก สี และไฟฟ้าที่แม่นยำช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์แหล่งกำเนิดแสงตั้งแต่ต้นทาง

สรุป

พารามิเตอร์ทางด้านโฟโตเมตริก คัลเลอริเมตริก และไฟฟ้า เป็นเกณฑ์เชิงปริมาณเพียงอย่างเดียวในการประเมินคุณภาพของ LED และแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมต่างๆ และผู้เชี่ยวชาญ อุปกรณ์ทดสอบ LED เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมคุณภาพในอุตสาหกรรมแสงสว่าง โดยมาพร้อมกับเครื่องวัดสเปกตรัมความแม่นยำสูงและทรงกลมรวมแสงแบบขึ้นรูปชิ้นเดียว LISUN LPCE-2 ระบบทดสอบแบบครบวงจรด้านโฟโตเมตริก สี และไฟฟ้าแบบรวดเร็วด้วย LED CCD รองรับการทดสอบหลอดไฟประหยัดพลังงาน หลอดฟลูออเรสเซนต์ หลอด HID หลอดฟลูออเรสเซนต์แคโทดเย็น และแหล่งกำเนิดแสง LED โดยรวบรวมข้อมูลด้านโฟโตเมตริก สี และไฟฟ้าอย่างครบถ้วนในขั้นตอนเดียว และความแม่นยำในการวัดทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐานแสงสว่างระดับโลก อุปกรณ์นี้ครอบคลุมสถานการณ์ต่างๆ มากมาย รวมถึงการวิเคราะห์ตัวอย่างในการวิจัยและพัฒนา การตรวจสอบการส่งมอบจำนวนมาก และการรับรองการปฏิบัติตามข้อกำหนดจากบุคคลที่สาม การทดสอบแบบมาตรฐานและอัตโนมัติช่วยลดข้อผิดพลาดจากมนุษย์ และให้การสนับสนุนฮาร์ดแวร์ที่เชื่อถือได้สำหรับการประเมินประสิทธิภาพ การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง และการเข้าถึงตลาดของผลิตภัณฑ์แหล่งกำเนิดแสงต่างๆ