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LED产品质量剖析与判别规范

作者:环亚ag88时间:2018-08-06 02:46浏览:

  LED产品质量剖析与判别规范

  为了展开照明led技能,发达国家都十分注重LED测验办法及标准的研讨。例如美国国家标准检测研讨所(NIST)安排世界闻名测验专家展开LED测验的研讨,要点研讨LED发光特性、温度特性和光衰特性等测验办法,企图树立整套的LED测验办法和技能标准,在LED测验方面现已走在了世界的前列。

  半导体发光二极管(LED)因其体积小、定向发射光、高亮度、PN结电特性等特征,然后在质量的点评和检测办法方面发生许多新的问题。不同的运用场合,决议了对LED产品的功能要求。从光学功能来看,用于显现的LED,首要是亮度、视角散布、色彩等参数。用于一般照明的LED,更注重光通量、光束的空间散布、色彩、显色特性等参数,而生物运用的LED,则更关怀生物有用辐射功率、有用辐射照度等参数。此外,发光二极管既是一种光源,又是一种功率型的半导体器材,因而有关它的质量有必要从光学、电学和热学等诸多方面进行归纳点评。

  从现在LED产品的结构及工业展开的视点看,照明LED产品首要需考虑光学功能、电功能、热功能、辐射安全和寿数等几方面的参数。

  光学功能:LED的光学功能首要触及到光谱、光度和色度等方面的功能要求。依据新拟定的职业标准“半导体发光二极管测验办法”,首要有发光峰值波长、光谱辐射带宽、轴向发光强度、光束半强度角、光通量、辐射通量、发光功率、色品坐标、相关色温、色纯度和主波长、显色指数等参数。显现用的LED,首要是视觉的直观作用,因而对相关色温文显色指数不作要求,而照明用的白光LED,上述两个参数就尤为重要,它是照明气氛和作用的重要目标,而色纯度和主波长一般没有要求。

  电功能:LED的PN结电特性,决议了LED在照明运用中差异于传统光源的电气功能,即单向非线性导电特性、低电压驱动以及对静电灵敏等特征。现在首要的丈量参数包含正向驱动电流、正向压降、反向漏电流、反向击穿电压和静电灵敏度等。

  热功能:照明用LED发光功率和功率的进步是当时LED工业展开的关键问题之一,与此一起,LED的PN结温度及壳体散热问题显得尤为重要,一般用热阻、壳体温度、结温等参数表明。

  辐射安全:现在,世界电工委员会IEC将LED产品等同于半导体激光器的要求进行辐射的安全测验和证明。因LED是窄光束、高亮度的发光器材,考虑到其辐射可能对人眼视网膜的损害,因而,关于不同场合运用的LED,世界标准规矩了其有用辐射的限值要求和测验办法。现在在欧盟和美国,照明LED产品的辐射安全作为一项强制性的安全要求履行。

  可靠性和寿数:可靠性目标是衡量LED在各种环境中正常作业的才干。在液晶背光源和大屏幕显现中特别重要。寿数是点评LED产品可用周期的质量目标,一般用有用寿数或终了寿数表明。在照明运用中,有用寿数是指LED在额定功率条件下,光通量衰减到初始值的规矩百分比时所继续的时刻。

  LED工业需注重拟定丈量标准

  LED的发光面小、光束狭隘、亮度高级特征决议了其检测的特殊性,为了应对这个问题,CIE别离成立了“TC2-45LED丈量”和“TC2-46CIE/ISOLED强度丈量标准”两个技能委员会。CIETC2-34小组于1997年10月在维也纳总部召开会议,拟定并引荐了CIE127-1997LED丈量标准,它触及LED辐射度、光度和色度丈量。可是因为近年来LED的技能展开敏捷,尤其是照明用白光LED的产品,许多问题是曩昔所未考虑到的。因而,在1999年日本京都举办的CIE年会上,与会的发达国家代表提议,由CIETC2-34拟定白光LED照明用具标准,日本代表团还提交了一般照明用白光LED的两项标准草案。

  为了展开照明LED技能,发达国家都十分注重LED测验办法及标准的研讨。例如美国国家标准检测研讨所(NIST)安排世界闻名测验专家展开LED测验的研讨,要点研讨LED发光特性、温度特性和光衰特性等测验办法,企图树立整套的LED测验办法和技能标准,在LED测验方面现已走在了世界的前列。日本成立了“白光LED测验研讨委员会”,专门研讨照明用白光LED的测验办法和技能标准。世界发达国家为了抢占LED研讨的制高点,在LED标准和测验方面都投入了许多的人力物力,在标准方面注重挑选LED的特性参数及测验办法的研讨。

  在我国,半导体发光二极管测验办法现在尚无相应的国家标准,因而在不同的出产厂家以及用户之间常常发生很大争议。近年来,我国光协光电器材专业分会连续安排了屡次的半导体发光二极管测验办法的学术研讨和沟通,业界人士逐渐构成较为共同的知道,并拟定了共同的职业标准SJ/T2355-2005“半导体发光二极管测验办法”,三航重点企业重金招贤8月18日大内职业界的产品沟通、比照中发挥了重要作用。该标准不只选用了

  CIE127-1997“MeasurementofLEDs”的办法,一起结合照明用功率型白光LED的展开需求,增加了显色特性、结温等参数的丈量办法,为照明LED产品的展开供给了极为重要的依据。

  近几年来,多芯片或多管组合型LED灯的展开亦十分敏捷,而国内外还没有专门针对LED灯拟定相应的检测标准。可是作为一种照明运用产品,世界电工委员会IEC和世界照明委员会CIE已有相关的丈量标准。照明用LED灯的中心光强和光束角可参照IEC61341-1994的标准履行,相同国家标准GB/T19658-2005“反射灯的中心光强和光束角的丈量办法”已由浙大三色仪器公司担任起草完结,并于2005年8月开端施行。关于光谱辐射及色彩的丈量,则可参照CIENO.63文件及国家标准GB/T7922-2003等履行。

  跟着人们对光生物安全性的注重,依据世界电工委员会IEC60825标准的要求,LED灯或灯具产品有必要依照类似于激光器材的要求进行辐射安全的检测。国内的企业遍及对此注重不行。跟着国内更多的LED产品进入美国和欧盟等世界商场,将会触及更多较为杂乱的辐射安全的测验问题。关于现在展开敏捷的宽光束LED产品,上述IEC标准的要求可能太严苛。关于惯例照明用的灯和灯体系,考虑到可能对人体皮肤和眼睛的健康构成的损害,世界电工委员会于2002年选用了世界照明委员会的文件CIES009/E2002“灯和灯体系的光生物安全性”,作为IEC的正式标准。为了应对世界上的改变,我国于2004年亦拟定了相应的标准,该标准由国家电光源检测中心(北京)和浙江大学三色仪器有限公司担任起草,并将于近期正式发布。

  我国LED测验企业正尽力开发检测仪器

  世界上,美国、德国和日本等国家在LED的检测仪器方面起步较早,并构成了必定的特征。在国内,近几年LED的检测仪器展开十分敏捷,已逐渐研制成功了从LED芯片、发光资料、LED管、LED灯和灯具等工业的上、中、下流各个环节的检测仪器,包含实验室研制用的检测仪器、出产线上的自动检测和分选设备以及产品的质量查验用仪器。

  丈量目标包含:光谱、光度、色度、辐射、电参数、热阻、可靠性和寿数等参数。在实验室研制及质量检测仪器方面,基本上能够满意国内LED产品展开的一般需求。国内的仪器价格上往往有比较大的优势,只要进口仪器的几分之一,这对国内许多的中小型LED企业初期的产质量量的进步起到必定的积极作用。可是,因为某些仪器制作的技能水平以及对LED丈量标准的知道间隔,使得各个厂家之间的仪器丈量成果往往存在显着的不同。典型的状况,如发光二极管的轴向光强的丈量,遍及存在丈量成果的可比照性差。关于同一LED管子,两个厂家之间的丈量成果可能存在百分之十几,乃至百分之几十的差错,远远超越一般的光度丈量精度规模。

  现在,在LED光电丈量中应特别注意下列几方面的问题:

  首要,丈量的标准

  发光二极管的光辐射实际上是一种定向的成像光束,因而不能依照一般教科书中的光度丈量规矩丈量和核算发光强度。也就是说,一般状况下发光强度不能简略地用勘探面上的照度和间隔平方反比规律来核算。CIE127-1997“发光二极管丈量”出版物把LED的强度测验断定为均匀强度的概念,并规矩了共同的测验结构,包含勘探器接纳面的巨细和丈量间隔的要求。这样就为LED的精确测验比对奠定了根底。尽管CIE的文件并非世界标准,但现在已得到世界上的遍及认同和选用。我国的LED职业标准与该CIE文件的办法完全共同。

  第二,光度丈量传感器的光谱呼应

  现在,在LED丈量仪器中所用的光度丈量传感器是选用硅光电二极管和相应的视觉光谱呼应校对滤光片组成。为了使勘探器的光谱呼应函数与CIE标准观察者光谱光视功率函数V(λ)共同,一般需由多片滤光片组成。因为受资料及工艺的约束,某些仪器的传感器在光谱匹配上存在必定的差异,当仪器出厂定标所用的标准源(一般选用2856K钨丝灯)与所丈量的LED管的光谱存在较大差异时,丈量的LED光度量值就会发生显着的误差,并且对某些单色LED往往愈加显着。因而应选用光谱呼应曲线在各个波长符合度较好的高精度光度勘探器,或许选用光谱辐射法丈量,并由核算机加权积分,得到精确的丈量成果。不然,有必要选用LED标准样管对仪器进行定标或校对,才干得到比较共同的成果。

  第三,丈量的方向性

  发光二极管发射光的方向性很强,丈量方向的定位将显着影响丈量成果的精确性。尤其在LED的轴向光强丈量中,一些仪器没有对丈量LED的方向作限制,这样就很难确保丈量精度。

  在LED的测验供电驱动中,LED自身结温的升高对电参数和发光的影响不容忽视。因而,丈量时的环境温度及器材的温度平衡是十分重要的一项丈量条件。

  从国内外现有的LED检测仪器来看,基本上是针对发光二极管的测验要求。跟着功率型LED的展开,对测验办法的共同和仪器的要求,越来越遭到我们的重视。现有的许多测验仪器,关于照明用LED灯的丈量将会带来许多新的问题。因而,在选购和运用LED丈量仪器的过程中,有必要依据产品的品种、特性及相关的国内外标准来断定。

  跟着LED工业的飞速展开,职业界应针对LED产品不同阶段的要求,赶快拟定共同的检测办法和标准,构成符合实际需求、有我国自主知识产权的检测仪器,然后有利于上、中、下流各工业链的彼此配合和协调展开,促进照明LED商场的标准以及我国企业参加世界商场竞争力的进步。值得注意的是,检测仪器是产质量量剖析和判别的杠杆,仪器的精度和可靠性应该是最重要的目标。我国的仪器制作企业,应该展开更多具有世界先进水平的检测仪器,满意照明LED工业不断展开的需求。

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