IES LM-85標準統一大功率LED測試及特性表征方法
上傳人:焦建忠 上傳時間: 2014-10-17 瀏覽次數: 180 |
在準確表征LED的特性這一問題上,困難的原因可以部分歸結于元件對熱工作條件的高度敏感性。而且光學特性的測量也一直都比較困難。盡管大功率LED已經問世了很多年,但是整個行業仍然缺乏一種標準可以使得制造商和用戶能夠獲得具有可重復性的參數。通常,LED的制造廠商會在其產品數據手冊中提供大功率LED的光度信息,但當用戶將這些參數與他們的測試結果進行對比的時候可能會發現存在顯著的差異。
在當前的實踐中,制造商在測量器件的光度時,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,一般認為LED的結溫是不會升高的,與周圍環境或室內的溫度相當,即通常為25°C。因此,很多公開的LED數據手冊上所列出的光學信息都是以結溫為25°C為條件的。
脈沖和直流模式
而在實際應用中,大功率LED通常工作在直流模式下,此時結溫會顯著高于25°C。因為LED的熱特性規律,其光輸出會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,由于在大多數情況下LED根據光度特性進行分類時都是在25°C的條件下進行的,器件在高溫下的數據在數據手冊上可能不會直接給出。
大功率LED的測試一直以來都沒有一個標準化的方法,特別是對于高溫下的特性更是如此。幾年前,美國照明工程師協會的測試規程委員會組件了一個工作組開始針對工業界的需求來制定測試標準。2008年,國家標準與技術研究院公布了一項針對采用直流工作模式的大功率LED的光源測試研究。NIST的報告中提出了一種測試的規程,并與采用脈沖模式進行工作的LED的測試結果進行了對比。
基于NIST的研究和SSL工業界目前的時間情況,IES的工作組起草了這份LM-85標準,名為《大功率LED電學及光學測試方法》。LM-85的使用范圍申明:“本文檔描述了準確測試大功率LED總光通量、總輻射量、總光子通量、電功率、光視效能、色彩量和波長等特性參數的步驟”。本方法適用于在實驗室條件下對LED封裝的測試。不適用于LED陣列或模組、LED光源、LED燈泡及LED燈具的測試。同時,不適用于交流電驅動LED的測試,以及不能被應用于LED生產過程中的測試或LED熱特性的相關測試。這一定義的溫度,將使得業界能夠在LED廠商所采用的脈沖模式得到的測試結果,與LED用戶采用直流模式得到的測試結果之間能建立一種等效。
LM-85即是基于結溫設定為室溫25°C或任何更高溫度下撰寫的。為了得到LED的絕對光學參數,LM-85針對采用脈沖和直流工作的LED給出了更細化的測試步驟。對于脈沖工作模式,LM-85進一步描述了如何在單脈沖工作條件及連續脈沖工作條件下進行測試的方法。由于環境溫度和LED的熱穩定性對于測試的準確性都很重要,LM-85還指名了在光學特性測試時的環境溫度及所推薦熱穩定度。如果結溫被設定為環境溫度,那么環境溫度將非常重要。如果環境溫度并不在所要求的工作的范圍內,則對于LED特性的溫度依賴性就應該進行修正,以使得結果可以反映出所要求的工作條件的環境溫度。
在高溫下,需要測試較高結溫處的光輸出,無論是否有熱處理室或受控的散熱片被用來提高溫度,在測試開始前LED都應當達到熱平衡且穩定在較高溫度。在采用熱腔進行測試方面,LM-85建議熱穩定時長至少為30分鐘。而對于采用可控散熱片的測試方法,熱穩定時間將依賴于熱容或LED封裝的尺寸,可能只需要幾分鐘。
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