IES LM-85標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一大功率LED測(cè)試及特性表征方法
上傳人:焦建忠 上傳時(shí)間: 2014-10-17 瀏覽次數(shù): 180 |
在準(zhǔn)確表征LED的特性這一問題上,困難的原因可以部分歸結(jié)于元件對(duì)熱工作條件的高度敏感性。而且光學(xué)特性的測(cè)量也一直都比較困難。盡管大功率LED已經(jīng)問世了很多年,但是整個(gè)行業(yè)仍然缺乏一種標(biāo)準(zhǔn)可以使得制造商和用戶能夠獲得具有可重復(fù)性的參數(shù)。通常,LED的制造廠商會(huì)在其產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)中提供大功率LED的光度信息,但當(dāng)用戶將這些參數(shù)與他們的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比的時(shí)候可能會(huì)發(fā)現(xiàn)存在顯著的差異。
在當(dāng)前的實(shí)踐中,制造商在測(cè)量器件的光度時(shí),一般讓不帶熱沉的大功率LED工作在脈沖模式。使用脈沖工作模式時(shí),一般認(rèn)為L(zhǎng)ED的結(jié)溫是不會(huì)升高的,與周圍環(huán)境或室內(nèi)的溫度相當(dāng),即通常為25°C。因此,很多公開的LED數(shù)據(jù)手冊(cè)上所列出的光學(xué)信息都是以結(jié)溫為25°C為條件的。
脈沖和直流模式
而在實(shí)際應(yīng)用中,大功率LED通常工作在直流模式下,此時(shí)結(jié)溫會(huì)顯著高于25°C。因?yàn)長(zhǎng)ED的熱特性規(guī)律,其光輸出會(huì)將隨著溫度的升高而減少。為了在使用上位用戶提供幫助,部分LED制造商通常會(huì)提供LED的熱特性,即LED的光度隨溫度的變化值。然后,由于在大多數(shù)情況下LED根據(jù)光度特性進(jìn)行分類時(shí)都是在25°C的條件下進(jìn)行的,器件在高溫下的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)手冊(cè)上可能不會(huì)直接給出。
大功率LED的測(cè)試一直以來(lái)都沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的方法,特別是對(duì)于高溫下的特性更是如此。幾年前,美國(guó)照明工程師協(xié)會(huì)的測(cè)試規(guī)程委員會(huì)組件了一個(gè)工作組開始針對(duì)工業(yè)界的需求來(lái)制定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。2008年,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院公布了一項(xiàng)針對(duì)采用直流工作模式的大功率LED的光源測(cè)試研究。NIST的報(bào)告中提出了一種測(cè)試的規(guī)程,并與采用脈沖模式進(jìn)行工作的LED的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。
基于NIST的研究和SSL工業(yè)界目前的時(shí)間情況,IES的工作組起草了這份LM-85標(biāo)準(zhǔn),名為《大功率LED電學(xué)及光學(xué)測(cè)試方法》。LM-85的使用范圍申明:“本文檔描述了準(zhǔn)確測(cè)試大功率LED總光通量、總輻射量、總光子通量、電功率、光視效能、色彩量和波長(zhǎng)等特性參數(shù)的步驟”。本方法適用于在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)LED封裝的測(cè)試。不適用于LED陣列或模組、LED光源、LED燈泡及LED燈具的測(cè)試。同時(shí),不適用于交流電驅(qū)動(dòng)LED的測(cè)試,以及不能被應(yīng)用于LED生產(chǎn)過(guò)程中的測(cè)試或LED熱特性的相關(guān)測(cè)試。這一定義的溫度,將使得業(yè)界能夠在LED廠商所采用的脈沖模式得到的測(cè)試結(jié)果,與LED用戶采用直流模式得到的測(cè)試結(jié)果之間能建立一種等效。
LM-85即是基于結(jié)溫設(shè)定為室溫25°C或任何更高溫度下撰寫的。為了得到LED的絕對(duì)光學(xué)參數(shù),LM-85針對(duì)采用脈沖和直流工作的LED給出了更細(xì)化的測(cè)試步驟。對(duì)于脈沖工作模式,LM-85進(jìn)一步描述了如何在單脈沖工作條件及連續(xù)脈沖工作條件下進(jìn)行測(cè)試的方法。由于環(huán)境溫度和LED的熱穩(wěn)定性對(duì)于測(cè)試的準(zhǔn)確性都很重要,LM-85還指名了在光學(xué)特性測(cè)試時(shí)的環(huán)境溫度及所推薦熱穩(wěn)定度。如果結(jié)溫被設(shè)定為環(huán)境溫度,那么環(huán)境溫度將非常重要。如果環(huán)境溫度并不在所要求的工作的范圍內(nèi),則對(duì)于LED特性的溫度依賴性就應(yīng)該進(jìn)行修正,以使得結(jié)果可以反映出所要求的工作條件的環(huán)境溫度。
在高溫下,需要測(cè)試較高結(jié)溫處的光輸出,無(wú)論是否有熱處理室或受控的散熱片被用來(lái)提高溫度,在測(cè)試開始前LED都應(yīng)當(dāng)達(dá)到熱平衡且穩(wěn)定在較高溫度。在采用熱腔進(jìn)行測(cè)試方面,LM-85建議熱穩(wěn)定時(shí)長(zhǎng)至少為30分鐘。而對(duì)于采用可控散熱片的測(cè)試方法,熱穩(wěn)定時(shí)間將依賴于熱容或LED封裝的尺寸,可能只需要幾分鐘。
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