Для измерения и проверки светового потока светодиода, а также для гарантии соответствия характеристик светодиодов в реальных условиях заявленным параметрам, необходима соответствующая светоотдача. Другим распространенным решением вопроса измерения люменов светодиода является... просветная сфера (часто называемая интегрирующей сферой), которая является решением проблемы, установленной отраслевыми стандартами. В этой статье описывается, как люмен-сфера может использоваться для измерения общего светового потока в различных корпусах светодиодов, излагаются полезные соображения по настройке и коррекции, а также выявляются некоторые подводные камни при измерении SMD, COB и мощных светодиодов. В качестве примера приводится производитель испытательного оборудования, а также интегрирующие сферы и фотометрические принадлежности, поставляемые этим производителем. LISUN.

Что такое сферический просвет и для чего он используется?

Полая сфера, внутренняя поверхность которой покрыта высокорассеивающим отражающим материалом, называется люмен-сферой. Затем тестовый источник света рассеивается в сфере несколько раз до тех пор, пока яркость на внутренней поверхности не станет практически равномерной. Усредненная яркость, измеренная фотодетектором или спектрорадиометром через пробоотборное отверстие, преобразуется в общий световой поток (люмены) путем умножения на калибровочный коэффициент сферы.
Основные преимущества:
• Улавливает весь световой поток независимо от угла луча или его расположения.
• Точечные источники света, мини-матрицы и многочисленные светодиодные модули.
• Значительно снижает чувствительность выравнивания по сравнению с гониофотометрами.

Основной принцип измерения — как сфера для измерения просвета измеряет люмены.

1. Вставьте светодиод в сферу (или подайте на него свет через входной порт).
2. Свет распространяется даже по нижней части сферы.
3. Детектор измеряет рассеянное излучение и, с помощью сферической геометрии и калибровки, определяет полный лучистый поток.
4. Радиометрические единицы преобразуются в фотометрические единицы (люмены) с помощью спектральной чувствительности детектора и фотопической реакции человека (V(λ)).
Вкратце: Сфера представляет собой комбинацию углового распределения излучаемого света таким образом, что направленные свойства светодиода в основном не имеют значения для правильного измерения люменов при условии правильной настройки теста.

Практическая настройка: порты, перегородки и размещение детектора.

Повторное измерение светового потока зависит от правильной конфигурации оборудования:
• Входной порт: Место расположения светодиода или светодиодного светильника. Площадь должна быть достаточно большой, чтобы светодиод не светил прямо на детектор.
• Порт для детектора: туда устанавливается фотометр или спектрорадиометр. Детектор должен быть откалиброван и иметь известную спектральную чувствительность.
• Защитный экран: это физический экран, делающий невозможным прямое наблюдение светодиода детектором. Наличие защитного экрана гарантирует, что детектор будет считывать только рассеянный свет.
• Эталонная лампа / калибровка: Это можно сделать с помощью калиброванной эталонной лампы, которую можно отследить в национальной лаборатории для измерения коэффициента калибровки потока сферы.
• Контроль температуры: световой поток светодиода очень чувствителен к температуре перехода. Для контроля тока и температуры необходимо использовать управляющий ток (Drive-A controlmount) или провести термотестирование, чтобы обеспечить соответствие тока и температуры реальным условиям эксплуатации.

Спектральное несоответствие и цветовые соображения

Фотометрические измерения включают преобразование спектральной мощности в световой поток путем взвешивания по кривой V(λ). Это преобразование автоматически осуществляется спектрорадиометрами, но в фотометрах или детекторах с неидеальным спектральным откликом возникает спектральное несоответствие. Возможны коррекции, в частности, следующие:
• Узкополосные светодиоды (например, темно-синие или монохромные)
• Светодиоды с аномальным спектром: многочиповые RGB-светодиоды или светодиоды с люминофорным преобразованием.
Эти ошибки минимизируются при использовании спектрорадиометра с высокой точностью измерения длины волны. В случаях использования простого фотодетектора следует применять поправочный коэффициент (рассчитываемый на основе измеренного спектрального распределения мощности) для компенсации.

Рисунок: Сфера Люмена

Различия в измерениях в зависимости от типа светодиодного корпуса

Различные корпуса светодиодов создают разные проблемы при измерениях. В таблице ниже приведены наиболее распространенные из них.

Распространенные источники ошибок и способы их устранения

• Прямой обзор детектора: идентичность при оценке. Стоит установить заслонку, достаточно большую, чтобы предотвратить прямую линию визирования.
• Смещение калибровки: Нормативная перекалибровка с использованием эталонных ламп с прослеживаемостью и записью дат калибровки.
• Потери из-за неравномерного покрытия в отверстии или сфере: Корректирующие коэффициенты. В соответствии с производителем сферы и для поддержания ее в хорошем состоянии.
• Просачивание света в окружающий воздух: проверьте в темноте (или проверьте герметичность сферы).
• Спектральное несоответствие: Измерьте спектральную плотность мощности и внесите корректировку или используйте спектрорадиометр.

Стандарты и отслеживаемость

Соблюдайте международные стандарты (такие как документы CIE и IES) в отношении определения геометрии измерений, методов калибровки и составления отчетов. Всегда предоставляйте отчеты по следующим параметрам:
• Проверьте ток и форму сигнала.
• Температура корпуса (Tc) • Температура окружающей среды (Ta).
• Эталон и дата калибровки.
• Модель прибора и неопределенность
Представление результатов и неопределенность
В соответствующем отчете об измерениях должны быть указаны общий световой поток (люмены), коррелированная цветовая температура (КЦТ), координаты цветности (например, x,y) и погрешность измерения. Необходимо зафиксировать все условия испытаний для воспроизведения результатов.

Почему лаборатории и производители выбирают интегрирующие сферы (включая LISUN продукции)

Интегрирующие сферы чаще всего используются в случаях, когда необходимо получить полный поток без картирования пространственного распределения. Поставщики оборудования, такие как [название производителя], предлагают аналогичные устройства. LISUN Разработка сферических или интегрированных измерительных систем, ориентированных на фотометрическую точность, тепловые крепления и простое в использовании программное обеспечение. Тип светодиодного корпуса с хорошо документированной системой, прослеживаемой калибровкой и размерами, соответствующими стандартам освещения, гарантирует, что ваша светодиодная продукция будет должным образом протестирована.
Правильное использование просветная сфера Это позволяет сделать метод измерения светового потока различных светодиодных модулей воспроизводимым и прослеживаемым. При этом уделяется должное внимание монтажу, терморегулированию, калибровке, спектральному контролю, а также обеспечивается правильный выбор испытательного оборудования (например, систем интегрирующих сфер от поставщиков аналогичного качества). LISUNИнженеры и специалисты по контролю качества могли бы получать воспроизводимые измерения светового потока, которые можно было бы использовать для определения характеристик продукции, сравнения с другими продуктами, а также для прохождения регулирующих проверок.