照明用LED光電特性及其測量儀器(圖)
上傳人:admin 上傳時間: 2008-07-02 瀏覽次數: 969 |
一、前 言
發光二極管(LED)是一種把電能直接轉換成光的固體器件,它的結構主要由PN結芯片、電極和光學系統等組成。照明用LED的性能與顯示用LED有一定的差別,其主要特性參數包括:工作電流和電壓、輸出光通量、發光效率、色品坐標、色溫、顯色性、空間光強分布、溫度特性、光生物安全性等等。由于LED是一個定向輻射光源,帶有成像光學系統,而且是帶狀光譜輻射源,在光電性能測試中,因測試方法不統一,儀器性能的差別大以及操作的不規范等等因素,往往難以得到比較一致、準確的結果。
針對LED特殊的光電特性,并按照國際照明委員會(CIE)的要求,浙大三色公司在LED芯片、LED封裝、組合LED燈具及材料測試等方面研制出了一系列極具特色的測試儀器,較好地解決了照明LED測試中的常見問題.
二、照明用LED的光電性能評價
1. 電流/電壓參數(正、反向)
LED的電性能具有典型的PN結伏安特性,不同的電流直接影響LED的發光亮度。在照明中應用, LED燈應具有大功率、高可靠性,良好的環境適應性等特性。為了獲得大功率的LED燈,往往將許多個發光二極管通過一定的串并聯方式組合在一起,相關的各個LED的特性必須匹配,因此必須測試它們在工作點上的正向電流和正向壓降、反向漏電流和反向擊穿電壓以及不同溫度環境下的電參數的變化特性等等。
2、光通量和輻射通量
發光二極管單位時間內發射的總電磁能量稱為輻射通量,也就是光功率(W)。對于照明用LED光源,我們更關心的是照明的視覺效果,即光源發射的輻射通量中能引起人眼感知的那部分當量,稱作為光通量Φv(1m)。光通量與器件的電功率比值表示LED的發光效率(lm/W),它是節能照明的關鍵指標之一。
3、光強和發光角
無論是應用于顯示或照明工程,LED的光強及其空間分布都是十分重要的參數。LED燈的定向發光特性,對于某些局部或定向照明往往會達到非常好的照明效果。
LED的發光強度指在給定方向上單位立體角內所發射的光通量:
(c d)
發光角(或光束角)通常用半強度角θ1/2表示,即在光強分布圖中光強大于等于峰值光強1/2時所包含的光束角度。

圖1 光譜分布
4、光譜分布、峰值波長和帶寬
LED的光譜功率分布既確定了發光的顏色,也確定了它的光通量以及它的顯色指數。通常用相對光譜功率分布S(λ)表示,如圖1所示。光譜功率沿峰值兩邊下降到其值的50%時,所對應的兩個波長之差Δλ=λ2-λ1,即為光譜帶寬。
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