LED-testnormen en testmethoden

Wat is de LED-teststandaard？
Semiconductor light-emitting diode (LED) is een nieuw type light-emitting body, met hoge elektro-optische efficiëntie, klein formaat, lange levensduur, lage spanning, energiebesparing en milieubescherming, het is een ideaal verlichtingsapparaat voor de volgende generatie . LED-foto-elektrische test is een belangrijke en enige manier om de foto-elektrische prestaties van LED's te testen, en de bijbehorende testresultaten vormen de basis voor het evalueren en weerspiegelen van het huidige ontwikkelingsniveau van de LED-industrie in mijn land. De ontwikkeling van normen voor opto-elektronische testmethoden voor LED's is een belangrijke manier om de opto-elektronische eigenschappen van LED-producten uniform te meten, en het uitgangspunt is dat de testresultaten echt het ontwikkelingsniveau van de LED-industrie in mijn land weerspiegelen. Gecombineerd met de nieuwste nationale standaard van LED-testmethode, introduceert dit document verschillende hoofdaspecten van de LED-foto-elektrische prestatietest.

1. Inleiding
Semiconductor light-emitting diodes (LED's) worden veel gebruikt in indicatielampjes, signaallampen, instrumentendisplays, achtergrondverlichting van mobiele telefoons, voertuiglichtbronnen en andere gelegenheden, vooral met de ontwikkeling van witte LED-technologie worden LED's steeds vaker gebruikt op het gebied van verlichting. In het verleden waren er echter geen uitgebreide nationale normen en industrienormen voor led-testen. In de productiepraktijk werden alleen relatieve parameters als basis gebruikt. Verschillende fabrikanten, gebruikers en onderzoeksinstellingen hadden hierover veel geschillen, wat leidde tot een serieuze invloed op de ontwikkeling van de binnenlandse LED-industrie. Daarom ontstond de nationale norm voor testmethoden van halfgeleider-lichtgevende dioden.

2. LED-testmethode
Op basis van de werkelijke behoeften van verschillende LED-toepassingsgebieden, moeten LED-testen vele aspecten omvatten, waaronder: elektrische kenmerken, optische kenmerken, schakelkenmerken, kleurkenmerken, thermische kenmerken, betrouwbaarheid enzovoort.

2.1 Elektrische kenmerken
LED is een unipolaire PN-junctiediode die is samengesteld uit anorganische halfgeleidermaterialen, wat een soort halfgeleider-PN-junctiediode is, en de relatie tussen zijn spanning en stroom wordt volt-ampère-karakteristiek genoemd. Op de onderstaande afbeelding is te zien dat de parameters van de LED-elektrische karakteristieken voorwaartse stroom, voorwaartse spanning, tegenstroom en tegengestelde spanning omvatten. De LED moet worden aangedreven door een geschikte stroom en spanning om normaal te kunnen werken. Door de elektrische eigenschappen van LED's te testen, kan de maximaal toegestane doorlaatspanning, doorlaatstroom en sperspanning en -stroom van de LED worden verkregen, en kan ook het optimale werkende elektrische vermogen van de LED worden bepaald.

LED volt-ampère karakteristiek

De test van de elektrische eigenschappen van de LED wordt over het algemeen uitgevoerd met een spannings- en ampèremeter onder de voeding van de overeenkomstige constante stroom- en constante spanningsbron.

2.2 Optische kenmerken
Net als bij andere lichtbronnen omvat de test van LED-lichtkarakteristieken voornamelijk de lichtstroom en lichtefficiëntie, stralingsstroom en stralingsefficiëntie, lichtintensiteit en lichtintensiteitsverdelingskarakteristieken en spectrale parameters.
(1) Lichtstroom en lichtefficiëntie
Er zijn twee methoden voor het testen van de lichtstroom, de integrerende bolmethode en de fotometermethode met variabele hoek. De fotometermethode met variabele hoek is de meest nauwkeurige methode om de lichtstroom te testen, maar omdat het lang duurt, wordt over het algemeen de integrerende bolmethode gebruikt om de lichtstroom te testen. Zoals te zien is op de onderstaande afbeelding, zijn er twee teststructuren voor het meten van de LED-lichtstroom volgens de bestaande integrerende bolmethode.

Volledige ruimtehoektest

2° ruimtehoektest

Bovendien zal de zelfabsorptie van licht door de lichtbron de testresultaten beïnvloeden wanneer de lichtstroom wordt gemeten met de integrerende bolmethode. Daarom worden vaak extra lampen geïntroduceerd, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Hulplampmethode om zelfabsorptie-effect te elimineren

Na het meten van de lichtstroom kan met de elektrische parametertester de lichtopbrengst van de led worden gemeten. De testmethodes van stralingsstroom en stralingsrendement zijn vergelijkbaar met die van lichtstroom en lichtrendement.

(2) Lichtintensiteit en lichtintensiteitsverdelingskarakteristieken

Puntlicht test

LED-lichtintensiteitstest

Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, is de lichtintensiteit van de puntlichtbron gelijkmatig verdeeld in alle richtingen in de ruimte en zullen de testresultaten die worden ontvangen door detectoren met verschillende ontvangstopeningen op verschillende afstanden niet veranderen. Vanwege de inconsistente lichtintensiteitsverdeling van LED's variëren de testresultaten echter. Test de afstand en variatie van de detectoropening. Daarom stelt CIE-127 twee aanbevolen testomstandigheden voor, zodat elke LED onder dezelfde omstandigheden kan worden getest en beoordeeld op lichtintensiteit. Op dit moment worden de CIE-127-voorwaarden door verschillende LED-fabrikanten en testbureaus aangehaald.

CIE-127 Aanbevolen testomstandigheden voor LED-lichtintensiteit

Hoge precisie rotatiearmatuur Goniophotometer 

(3) Spectrale parameters
De spectrale karakteristieke parameters van LED omvatten voornamelijk piekemissiegolflengte, spectrale stralingsbandbreedte en spectrale vermogensverdeling. Het spectrum van een monochromatische LED is een enkele piek en de kenmerken ervan worden uitgedrukt in termen van piekgolflengte en bandbreedte, terwijl het spectrum van een witte LED is samengesteld uit meerdere monochromatische spectra. De spectrale kenmerken van alle LED's kunnen worden weergegeven door de spectrale vermogensverdeling en de kleurkwaliteitsparameters kunnen ook worden berekend uit de spectrale vermogensverdeling van de LED's.
De test van de spectrale vermogensverdeling moet worden uitgevoerd door middel van spectroscopische metingen, waarbij elk kleurenlicht wordt onderscheiden van het gemengde licht voor meting. Over het algemeen kunnen prisma's en roosters worden gebruikt om lichtsplitsing te bereiken.

Witte LED spectrale stroomverdeling

2.3 Schakelkarakteristieken
LED-schakelkarakteristieken verwijzen naar de kenmerken van licht, elektriciteit en kleurveranderingen op het moment van in- en uitschakelen van de LED. Door de test van LED-schakelkarakteristieken kunnen de veranderende wetten van de werktoestand en materiaaleigenschappen van de LED op het moment van in- en uitschakelen worden verkregen.

2.4 Kleurkenmerken
De kleurkenmerken van LED's omvatten voornamelijk kleurcoördinaten, dominante golflengte, kleurzuiverheid, kleurtemperatuur en kleurweergave, enz. De kleurkenmerken van LED's zijn vooral belangrijk voor witte LED's.
Bestaande testmethoden voor kleurkarakteristieken omvatten spectrofotometrie en integrale methode. Zoals weergegeven in het onderstaande figuur: De spectrofotometrische methode is om de spectrale vermogensverdeling van de LED te meten via een monochromator en vervolgens de kleurkwaliteitsweegfunctie te gebruiken om te integreren om de overeenkomstige kleurkwaliteitsparameters te verkrijgen; de integratiemethode is om een ​​specifiek kleurenfilter en een fotodetector te gebruiken om chromatische parameters rechtstreeks te meten; de nauwkeurigheid van spectrofotometrie is veel hoger dan die van integratie.

LED-kleurkarakteristieke testmethode

LPCE-2(LMS-9000)High Precision Spectroradiometer Integrating Sphere-systeem

2.5 Thermische eigenschappen
De thermische kenmerken van LED verwijzen voornamelijk naar thermische weerstand en junctietemperatuur. Thermische weerstand is de verhouding van het temperatuurverschil over een warmtestroompad tot het vermogen dat over het pad wordt gedissipeerd. De junctietemperatuur verwijst naar de PN-junctietemperatuur van de LED. De thermische weerstand en junctietemperatuur van LED's zijn belangrijke factoren die de opto-elektronische prestaties van LED's beïnvloeden.
Er zijn over het algemeen twee methoden om de LED-junctietemperatuur te testen: de ene is om de oppervlaktetemperatuur van de LED-chip te meten met een infrarood-temperatuurmeetmicroscoop of een micro-thermokoppel en deze te beschouwen als de junctietemperatuur van de LED, maar de nauwkeurigheid is niet voldoende ; De eerste is om de junctietemperatuur van de LED te bepalen door gebruik te maken van de omgekeerde relatie tussen de voorwaartse voorspanning en de junctietemperatuur onder een bepaalde stroom.

T5_LED Thermische en elektrische prestatieanalysator

2.6 Betrouwbaarheid
De betrouwbaarheid van LED omvat elektrostatische gevoeligheidskenmerken, levensduur, omgevingskenmerken enzovoort. De elektrostatische gevoeligheidskarakteristiek verwijst naar de elektrostatische ontladingsspanning die de LED kan weerstaan. Vanwege de hoge soortelijke weerstand van sommige LED's en de korte afstand tussen de positieve en negatieve elektroden, zal deze elektrostatische spanning de PN-overgang doorbreken als de elektrostatische lading aan beide uiteinden zich ophoopt tot een bepaalde waarde. Daarom is het noodzakelijk om de elektrostatische gevoeligheidskarakteristieken van LED's te testen om de drempelspanning van elektrostatische ontladingsfouten van LED's te verkrijgen. Momenteel worden de modus van het menselijk lichaam, de machinemodus en de oplaadmodus van het apparaat over het algemeen gebruikt om het fenomeen van elektrostatische ontlading in het echte leven te simuleren.

Om de veranderingswet van de lichtprestaties van de LED te observeren onder de voorwaarde van langdurig continu gebruik, is het noodzakelijk om een ​​bemonsteringstest van de LED uit te voeren en de LED-levensduurparameters te verkrijgen door middel van langdurige observatie en statistieken. Voor de test van LED-omgevingskenmerken, wordt het vaak gebruikt om verschillende natuurlijke invasies te simuleren die LED in toepassing tegenkomt, in het algemeen: hoge en lage temperatuur impacttest, vochtigheidscyclustest, zoutsproeitest, zand- en stoftest, bestralingstest, trilling en Impacttest, valtest, centrifugaalversnellingstest, enz.

Hoge en lage temperatuur vochtigheidskamer

3. Formulering van nationale normen
Samenvattend de bovenstaande testmethoden, heeft de nationale norm voor testmethoden voor halfgeleiders met lichtemitterende diodes overeenkomstige bepalingen gemaakt over de elektrische kenmerken, optische kenmerken, thermische kenmerken, elektrostatische kenmerken en levensduurtest van LED's. Voor de elektrische karakteristiektest specificeert de norm het testblokdiagram van LED-doorlaatspanning, sperspanning en sperstroom; voor de lichtstroomtest specificeert de norm een ​​teststructuur met een ruimtehoek van 2π; voor de lichtintensiteitstest noemt de norm de CIE-127 aanbevolen omstandigheden. Bovendien zijn de spectroscopische test, thermische karakteristiektest, elektrostatische ontladingsgevoeligheidstest, levensduurtest, etc. duidelijk gespecificeerd.

ESD61000-2_Elektrostatische ontladingssimulator

4. Conclusie
De formulering van de nationale norm vat de bestaande LED-testmethoden samen en upgradet de wetenschappelijke en toepasbare methoden naar standaard testmethoden, waardoor de verschillen tussen alle lagen van de bevolking op het gebied van LED-testen goed worden geëlimineerd en de testresultaten ook waarachtiger worden weerspiegelen de LED's van mijn land. het algemene niveau van de industrie. Maar gezien de voortdurende ontwikkeling van LED-technologie, is het formuleren van nationale normen niet voor eens en voor altijd gedaan en moet te allen tijde de nieuwste en meest geschikte testtechnologie in de norm worden opgenomen.

Lisun Instruments Limited is gevonden door: LISUN GROUP in 2003. LISUN kwaliteitssysteem is strikt gecertificeerd door ISO9001: 2015. Als CIE-lidmaatschap LISUN producten zijn ontworpen op basis van CIE, IEC en andere internationale of nationale normen. Alle producten zijn geslaagd voor het CE-certificaat en geverifieerd door het externe laboratorium.

Onze belangrijkste producten zijn Goniofotometer, Gebied integreren, spectroradiometer, Surge Generator, ESD-simulatorpistolen, EMI-ontvanger, EMC-testapparatuur, Elektrisch veiligheidstester, Milieukamer, temperatuur Chamber, Klimaatkamer, thermische kamer, Zout sproei test, Stof testkamer, Waterdichte test, RoHS-test (EDXRF), Gloeidraadtest en Naaldvlamtest.

Neem gerust contact met ons op als u ondersteuning nodig heeft.
Tech Departement: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Verkoopafdeling: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997