如何測(cè)試用于照明的大功率LED？

　　待測(cè)器件

　　大功率發(fā)光二極管（LED）用于發(fā)光標(biāo)志、警告燈、裝飾燈，以及手機(jī)和筆記本電腦的彩色背光。顏色包括紅、藍(lán)、黃、綠和白色。波長(zhǎng)范圍從藍(lán)色的470nm到紅色的636nm。

　　挑戰(zhàn)

　　作為工程評(píng)估的一部分，對(duì)數(shù)百批原型測(cè)量光線強(qiáng)度與色彩。尋找制造工藝在強(qiáng)度和色彩上的一致性。改變測(cè)量技術(shù)以適應(yīng)大功率器件。完成對(duì)器件的統(tǒng)計(jì)分析，以確定器件輸出的差異。

　　工具

　　●Instek：電源。

　　●Labsphere：LED累計(jì)球。

　　●PhotoResearch：分光輻射計(jì)。

　　●WeiMinIndustrial：LED測(cè)試儀。

　　項(xiàng)目說明

　　LED具備了用作指示燈的足夠亮度，現(xiàn)在LED用于手機(jī)和筆記本電腦屏幕的照明，而且還出現(xiàn)在各種標(biāo)志應(yīng)用中。Lumex（伊利諾州Palatine）創(chuàng)始人兼技術(shù)專家HaroldV.Anagnos稱：“大功率LED推動(dòng)LED制造商進(jìn)入了光源領(lǐng)域。”Anagnos預(yù)言，大功率LED將成為很多應(yīng)用中的主流，如汽車前燈和室內(nèi)照明。“20年后，懸掛在天花板上的吊燈都將采用LED。”

　　每個(gè)大功率LED設(shè)計(jì)都需要在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量很多參數(shù)，其中最重要的是主波長(zhǎng)、峰值波長(zhǎng)、光通量和色度（色彩品質(zhì)）。由于有更高的功率，工程師們必須采用與普通指示燈LED不同的測(cè)量技術(shù)。大功率LED可以很容易使一臺(tái)分光輻射計(jì)過載，而測(cè)量用于指示燈的LED時(shí)不會(huì)出現(xiàn)這種問題。

　　為了解決這個(gè)問題，Lumex工程師采用了一種4英寸直徑的金屬球，其內(nèi)部可以反射光源的98%光線。該金屬球不僅能阻止外部光線干擾測(cè)量，而且還能通過其光孔，只允許少部分LED光線射出并到達(dá)分光輻射計(jì)。這樣就減少了到達(dá)儀器的光量，因此解決了過強(qiáng)光線使儀器溢出的問題。

　　待測(cè)LED位于球的幾何中心點(diǎn)（見圖）。一端裝有分光輻射計(jì)傳感器，它有一個(gè)與球內(nèi)部反射率相等的檔板。在使用該球以前，工程師必須使大功率LED工作在低正向電流（IF）下，以避免使分光輻射計(jì)傳感器溢出。

　　利用分光輻射計(jì)提供的分析軟件，工程師們可以計(jì)算出一個(gè)固定輸入電流下光線色彩和強(qiáng)度參數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而確定LED的特性。他們也可以用LED測(cè)試儀作一些電氣測(cè)量，如正向電壓（VF）、反向擊穿電壓（VZ）、泄漏電流（IR）、兩種IF等級(jí)之間VF值之差（VDF），以及瞬態(tài)VF誤差（VFD）。

　　獲得的經(jīng)驗(yàn)

　　由于大功率LED通常用于照明，色彩與強(qiáng)度的一致性要比指示燈應(yīng)用更加重要。Anagnos說：“色彩測(cè)量對(duì)黃色和綠色尤其重要，因?yàn)槲覀兊难劬梢愿杏X到彩色波長(zhǎng)中不到1nm的差異。”他最后說：“客戶將用目視方式檢查一致性，而不是進(jìn)行測(cè)量。”