Správný světelný výkon je nezbytný pro měření a ověření výkonu LED diody a pro zajištění toho, aby výkon LED diod v praxi odpovídal deklarovanému výkonu na produktech. Dalším běžným řešením otázky měření lumenů LED diody je lumen koule (často označovaná jako integrační koule), což je řešení problému stanoveného průmyslovými standardy. Tento článek popisuje, jak lze lumenovou kouli použít k měření celkového světelného toku v různých pouzdrech LED, nastiňuje užitečné aspekty nastavení a korekce a identifikuje některá úskalí při měření SMD, COB a vysoce výkonných LED diod. Jako příklad výrobce testovacího zařízení a integračních koulí a fotometrického příslušenství dodávaného tímto výrobcem jsou uvedeny... LISUN.
Dutá koule, jejíž vnitřek je pokryt vysoce difúzně reflexním materiálem, se nazývá lumenová koule. Testovací zdroj je poté několikrát difúzně rozptýlen do světla uvnitř koule, dokud se jas na vnitřním povrchu prakticky nevyrovná. Průměrná zářivost měřená fotodetektorem nebo spektroradiometrem přes vzorkovací otvor se převede na celkový světelný tok (lumeny) vynásobením kalibračním faktorem koule.
Hlavní výhody:
• Zachycuje veškerý světelný tok nezávisle na úhlu paprsku nebo rozložení světla.
• Bodové zdroje, miniaturní pole a četné LED sady.
• Výrazně snižuje citlivost zarovnání v porovnání s goniofotometry
1. vložte LED diodu do koule (nebo přiveďte její světlo přes vstupní port).
2. Světlo se šíří i po spodní části koule.
3. Detektor měří difúzní záření a s pomocí geometrie koule a kalibrace udává celkový zářivý tok.
4. Radiometrické jednotky se převádějí na fotometrické jednotky (lumeny) pomocí spektrální odezvy detektoru a lidské fotopické odezvy (V(λ)).
Stručně řečeno: Koule je kombinací úhlového rozložení vyzařovaného světla takovým způsobem, že směrové vlastnosti LED diody jsou pro správné měření lumenů většinou irelevantní, za předpokladu, že je test správně nakonfigurován.
Opakované měření lumenů závisí na správné konfiguraci hardwaru:
• Vstupní port: Umístění LED diody nebo jejího objímky. Prostor musí být dostatečně velký, aby LED dioda nesvítila přímo do detektoru.
• Port detektoru: Zde se umisťuje fotometr nebo spektroradiometr. Detektor by měl být kalibrovaný a měl by mít známou spektrální citlivost.
• Přepážka: Jedná se o fyzický štít, který znemožňuje přímý pohled na LED diodu detektoru. Přepážka na místě zajistí, že detektor bude snímat pouze rozptýlené světlo.
• Referenční lampa / kalibrace: To lze provést pomocí kalibrované standardní lampy, kterou lze vysledovat v národní laboratoři pro měření kalibračního faktoru toku koule.
• Řízení teploty: Tok LED diod je vysoce citlivý na teplotu spoje. Proud budiče je nutné provést řízenou montáž Drive-A nebo tepelný test, aby proud budiče a teplota odpovídaly reálným podmínkám.
Fotometrická měření zahrnují převod spektrálního výkonu na světelný tok vážením křivkou V(λ). Tento převod se provádí automaticky spektroradiometry, ale u fotometrů nebo detektorů s neideální spektrální odezvou dochází ke spektrálnímu nesouladu. Jsou možné korekce, zejména:
• Úzkopásmové LED diody (např. tmavě modré nebo monochromatické)
• LED diody s abnormálním spektrem Vícečipové RGB nebo fosforem konvertované LED diody
Tyto chyby jsou minimalizovány použitím spektroradiometru s dobrou úrovní přesnosti, pokud jde o vlnovou délku. V případech, kdy se používá základní fotodetektor, by se k jejich vyrovnání měl použít korekční faktor (vypočítaný jako výsledek naměřeného SPD).
Různé pouzdra LED diod mají různé nároky na měření. Následující tabulka zdůrazňuje běžné aspekty.
| Typ pouzdra LED | Typický problém při měření lumen-sféry | Poznámky / zmírnění |
| SMD (např. 2835, 5050) | Malá velikost, směrové čočkování ze sekundární optiky | Použijte malý vstupní port; zajistěte správnou montážní orientaci; clonu, která zabraňuje přímému pohledu z detektoru |
| COB (čip na palubě) | Vysoká hustota magnetického toku a tepelná vazba | Použijte chladicí těleso; umožněte tepelnou stabilizaci; zvažte radiační ohřev koule |
| Vysoce výkonné jednotlivé LED diody | Velmi vysoká zářivost může detektor nasytit nebo způsobit lokální zahřátí. | Použijte větší kulové nebo útlumové filtry s neutrální hustotou; sledujte linearitu detektoru |
| LED moduly / lineární pásky | Bodový zdroj, někdy dlouhý | Použijte větší integrační kouli nebo použijte více orientací vzorku; vyhněte se zastínění kabely/držáky |
| LED s optikou (čočky, reflektory) | Optika může způsobit přímý pohled detektoru, pokud není cloněna | Namontujte celý optický systém jako u finálního produktu; použijte vhodnou přepážku a velikost portu |
• Přímý pohled detektoru: Identita při odhadu. Vyplatí se umístit přepážku, která je dostatečně velká, aby zabránila přímému LOS.
• Kalibrační drift: Regulační rekalibrace s využitím sledovatelných standardních lamp a zaznamenáváním dat kalibrace.
• Ztráty v důsledku nerovnoměrného povlaku na otvoru nebo kouli: Korekční faktory. V závislosti na výrobě koule a udržování koule v dobrém stavu.
• Únik světla do okolního vzduchu: Zkouška ve tmě (nebo kontrola utěsnění koule).
• Spektrální neshoda: Změřte SPD a opravte jej nebo použijte spektroradiometr.
Dodržujte mezinárodní normy (jako jsou dokumenty CIE a IES) týkající se definice geometrie měření, kalibračních postupů a reportování. Vždy reportujte:
• Zkušební proud a průběh
• Teplota pouzdra (Tc) Teplota okolí (Ta).
• Referenční číslo a datum kalibrace.
• Model přístroje a nejistota
Výsledky hlášení a nejistota
Příslušný protokol o měření musí obsahovat celkový světelný tok (lumeny), korelovanou teplotu chromatičnosti (CCT), souřadnice chromatičnosti (např. x,y) a nejistotu měření. Zaznamenejte všechny zkušební podmínky, abyste mohli výsledky replikovat.
Integrační koule se nejčastěji používají v případech, kdy je potřeba celkový tok bez mapování prostorového rozložení. Dodavatelé zařízení, jako například LISUN Vyvíjejte koule nebo integrované měřicí systémy zaměřené na fotometrickou přesnost, tepelná příslušenství a snadno použitelný software. Typ pouzdra LED s dobře zdokumentovaným systémem se sledovatelnou kalibrací a velikostí v porovnání s osvětlovacími standardy zaručí, že vaše výroba LED diod bude dobře otestována.
Správné použití lumen koule umožňuje opakovatelnou a sledovatelnou metodu měření lumenů různých LED diod. Důkladným zvážením montáže, tepelné regulace, kalibrace, spektrální kontroly a zajištěním správného výběru testovacího zařízení (například integrací kulových systémů od dodavatelů odpovídající kvality, jako je LISUN), inženýři a experti na kontrolu kvality mohli získat opakovatelná měření světelného toku, která by mohla být použita ke specifikaci produktů, porovnání s jinými produkty a také k prokázání jejich splnění regulačními požadavky.
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinné položky jsou označeny *
中文简体
English
Русский
Español
Português
Türkçe
العربية
Deutsch
Polski
Italiano
Français
한국어
ไทย
Tiếng Việt
日本語
