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적분구에서 LED 광속 테스트의 정확도를 어떻게 향상시킬 수 있습니까?

Oct 14, 2021

기존 광원과 달리 LED 광원의 광속 측정은 적분구를 사용하여 광속을 측정하는 과정에서 장비의 정확도에 큰 도전을 제기합니다. 한편, LED는 기존 광원에 비해 일반적으로 지향성이 강하고 공간 전체에 균일하게 빛을 방출하지 않습니다. 이 기능은 적분구 표면의 LED 직사광 분포를 고르지 않게 만듭니다. 이러한 불균등한 분포로 인해 다른 LED의 직사광이 감지기의 다른 반사 특성을 갖게 됩니다. 검출기의 위치와 배플의 위치가 고정되어 있기 때문에 다양한 반사 분포의 직접적인 성능은 신호 변동입니다. 공통 테스트 시스템에서 발광 각도가 다른 LED가 다르고 동일한 LED가 다른 배치 방향의 다른 위치에서 동일한 발광을 합니다. 정격 광속이 같더라도; 실제 측정 값이 다릅니다. 고객'의 검증 결과에 따르면 일반 LED 테스트 시스템의 LED 배치 방향은 항상 광속 측정 결과에 50% 이상(동일한 최대 신호와 최소 신호의 차이 다른 방향에서 측정된 LED)


서로 다른 LED의 서로 다른 발광 각도를 측정할 때 직접 반사의 분포는 측정 정확도의 차이에 직접적인 영향을 미치는 적분구의 내부 표면 분포의 차이로 인해 검출기에 다른 영향을 미칩니다. 그림 1)

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그림 1: 조명 각도에 따라 LED 측정에 미치는 영향이 다릅니다.


적분구에서 LED 광속 테스트의 정확도 향상


반면에 LED 테스트 시스템은 일반적으로 할로겐 텅스텐 램프를 표준 광원으로 사용합니다. 사용되는 표준 램프는 LED와 비교하여 외관, 조명 분포 특성 및 스펙트럼 특성이 매우 다릅니다. 따라서 둘 사이의 차이는 흡수 계수로 보정해야 합니다.


분석하다:


적분구의 내부 반사 특성은 LED 지향성을 측정 정확도에 영향을 미치는 핵심 요소 중 하나입니다. 일반적인 LED 테스트 시스템에서 적분구 표면 코팅의 반사율과 Lambertian 특성은 이상적이지 않습니다. 한 가지 이유는 낮은 반사율이고 다른 하나는 불량한 난반사 특성입니다. 적분구 표면의 낮은 반사율의 결과는 LED의 직접광이 여러 반사 후에 LED의 직접광이 점차적으로 감쇠하는 결과라는 것입니다. 그러나 광혼합의 전 과정에서 직접 조사광과 반사광이 모두 큰 비중을 차지하여 지배적이다. 어떤 경우에는 반사율이 낮은 재료가 배플 프로브 뒷면에 강한 그림자 효과를 줄 수 있습니다. 그러나 측정을 부정확하게 만드는 것은 직선 반사의 빛과 그림자 효과입니다.


또한 낮은 확산 반사율은 신호 감쇠에 심각한 영향을 미칩니다. 빛 측정 과정에서 빛은 적분구에서 여러 번 반사되고 각 반사는 특정 감쇠를 생성하지만 반사율이 빛의 강도에 미치는 영향은 다중 반사 후에 강화됩니다. 예를 들어, 반사된 빛이 적분구에서 15번 반사된다면, 반사율 사이에 5%의 차이가 있다면 신호 감쇠는 2배 이상일 수 있습니다. 실제로 적분구의 반사율 차이는 이 점을 훨씬 넘어선다.


현재 LED 테스트 시스템은 표준 광원으로 표준 LED로 사용되지 않았습니다. 측정 과정에서 우리는 여전히 표준 광원으로 표준 텅스텐 할로겐 램프를 사용하도록 선택합니다. LED 램프 홀더의 흡광 효과, 표준 램프 설치 위치와 LED 설치 위치의 차이 등 표준 램프와 측정된 LED의 외부 구조가 매우 다르기 때문에 이 모든 것이 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 테스트 결과의 정확성.


해결책:


LPCE-2 분광계& 통합 구 LED 테스트 시스템은 LM-79 및 CIE의 요구 사항을 완전히 충족하고 기존 LED 테스트 시스템의 다양한 결함을 효과적으로 해결하는 Shanghai Lisun Electronics에서 개발한 LED 테스트 시스템 세트입니다.


Lisun Electronics는 통합 구체의 전통적인 대규모 조립 및 생산 기술과 비교하여 일회성 성형 기술을 채택하여 통합 구체를 생산하고 그 모양은 4π 또는 2π의 구형 구조와 완전히 일치합니다. Lisun Electronic Integrating Sphere는 또한 높은 반사율 및 확산율 코팅을 사용하여 램프의 개방 위치가 감지기의 위치와 일치하도록 설계되었습니다. 고 지향성 LED를 사용하거나 극한 조건에서 위치 모드를 사용하는 경우에도 이러한 개선은 테스트 결과를 양호한 일관성으로 유지합니다.


LPCE-2는 표준 텅스텐 할로겐 램프를 옵션 보조 램프와 결합된 표준 램프로 사용하여 LED 램프 홀더와 표준 램프 홀더 간의 차이가 테스트 결과에 미치는 영향을 측정합니다. 이 표준 램프는 Lisun 전자 교정 연구소에서 엄격하게 교정되었습니다. 테스트 결과는 NIM으로 다시 추적할 수 있습니다.


위에서 언급한 LED 테스트 결과의 정확성을 고려하여 해당 테스트에는 LPCE-2 테스트 시스템이 사용됩니다. 테스트 조건은 5개의 고휘도 녹색 LED를 사용하고 전력은 약 0.35W, 조명 각도는 약 30°입니다. LPCE-2 테스트 시스템은 그림 3과 같이 각각 가능한 LED 위치 모드를 나타내는 9개의 측정 위치에 사용됩니다.

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그림 2: 다양한 LED 위치 모드


결론적으로:

측정된 광속과 LED 위치 모드의 관계는 그림 4와 그림 5와 같다. 가장 극단적인 경우에도 검출기의 개방 전후에 LED를 놓았을 때 테스트 결과를 보면 알 수 있다. , 광속 시험 결과의 피크값은 여전히 ​​5% 미만이다. 이것은 매우 좋은 테스트 결과입니다. 실제 테스트 과정에서 LED 광속 측정의 반복 오차는 0.1%보다 훨씬 적습니다. LPCE-2 테스트 시스템의 테스트 결과가 신뢰할 수 있고 안정적이며 신뢰할 수 있는 보증을 제공할 수 있음을 알 수 있습니다. 이 표준 시스템은 LED 개발 및 생산을 크게 지원할 뿐만 아니라 LED 산업에서 광학 성능 측정을 위한 이상적인 선택이기도 합니다.

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그림 3: 다양한 LED 테스트 위치에 해당하는 광속

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그림 4: LED 테스트 위치와 광속 간의 관계