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LED光通量測試原理

來源:深圳市恩慈電子有限公司   2010年09月16日 10:10  


1
光強度的測量方法

  把光強標準燈,LED和配有Vλ)濾光片的硅光電二極管安裝和調試在光具座上,特別是嚴格地調燈絲位置,LED發(fā)光部位及接受面位置。

  先用光強標準燈校準硅光電二極管,CE/S

  式中EsIS/(d2s)

  d s是標準燈與接受器之間的距離,I s是標準燈的光強度,R s是標準燈的響應。

  E sC •R t式中E t是被測LED的照度,R t是被測LED的響應,則LED的光強度I t為:I tE t •d2t

  式中d t LED與接受面之距離。

  對于LED來講,其發(fā)光面是圓蓋形狀的,光分布是很特殊的,所以在不同的測量距離下,光強值會變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測量距離,但是由于接受器接受面積不同,其光強值也會變化。因此,為了提高測量精度,應該把測量距離和接受面積大小相對地給予固定為好。例如,測量距離按照GIE推薦采用316mm,接受器面積固定為10×10mm。在同一測量距離下,LED轉角不同,其光強也相應地有變化,因此為了獲得*值,讀出zui大讀數(shù)R t為佳。

  2 光通量的測量方法

  光通量測量在變角光度計的轉臺上進行,轉臺上安轉了LED,該轉臺在其水平面上繞著垂直軸旋轉±90度,LED在垂直面上繞著測光軸旋轉360度。在水平面上和垂直面上的轉角的控制是通過步進馬達來實現(xiàn)的。轉臺在導軌上隨意移動,當測量標準燈時,轉臺應離開導軌。

  測量時大轉盤在水平面上繞垂直軸旋轉,步進角度為0.9°,正方向90°,反方向90°。LED自身也在旋轉,在每一個水平角度下,垂直平面上每隔18°進行一次信號采集,轉完360°之后共采集到20個數(shù)據(jù),按下式計算總光通量。

  如果大盤旋轉90°時,小盤轉360°即可。但是大盤旋轉90°時,有可能LED安裝不均勻(不對稱)而引起誤差,因此的解決辦法是大盤轉-90°90°,小盤仍然轉360°,把大盤90°和-90°兩個范圍內值相等的角度上的照度值取平均值來作為90°內的值。

  LED總光通量測量的第二種方法是積分求法。此方法的優(yōu)點是簡單易行,但測量精度不高。LED的總光通量計算方法如下,先計算離積分球入射窗口(入射窗口面積 A1 距離上標準燈(光強值 I s)進入積分球內的光通量Φs,Φs=I s • A I 2

  讀出接收器上的光電流信號i s,然后把LED置于窗口上,讀出相應的接收器光電流信號it,則LED的總光通量Φ為:

  Φt=It/IsΦs•K

  式中 K 為色修正系數(shù)

 

   3 LED的光譜功率分布測量方法:

 

  發(fā)光二極管的光譜功率分布測量,目的是掌握LED的光譜特性和色度,再者是為了對已測得的LED的光度量值進行修正。

  在測量LED光譜功率分布時,應注意以下幾點,一個是在與標準光譜輻照度進行比較時由于標準燈的光譜輻強度比LED強得多,為了避免這個問題,在標準燈前加一個中性濾光片,使它的光譜輻強度接近于LED。

  LED的光譜寬度很窄,為了準確地描繪LED的光譜分布輪廓,采用窄帶波長寬度的單色儀進行測量,波長間隔為1nm為好。

  按下式計算LED的光譜功率分布E t。

  Etλ=Esλ•Itλ/Isλ

  式中 i 是標準燈在波長 i 處的響應;E 是標準燈的光譜功率分布;i LED在波長λ處的響應。

  LED的色坐標計算公式為:

  x=∫Etλ•xλdλ

  y=∫Etλ•ydλ

  z=∫Etλ•ydλ

  色坐標為:

  xX/(X+Y+Z)

  yY/(X+Y+Z)

  也可計算LED的主波長和色純度。

  發(fā)光二極管也與普通二極管一樣由PN結構成,也具有單向導電性。它廣泛應用于各種電子電路、家電、儀表等設備中、作電源指示或電平指示。

  發(fā)光二極管的主要特性表

  * cd(坎德拉發(fā)光強度的單位

單個LED光通量測試推薦使用TES-133光強測試儀

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