LED加速老化测试技术

 

LED加速老化测试技术

【摘要】LED作为一种全新的光源技术,其应用越来越广泛。怎样去测试LED的性能及使用寿命,一直受到行业和各使用部门的关注。本文就基于LED本身的发光原理,关键特性参数以及常见的使用环境去模拟测试出LED的寿命,从而给相关行业和部门以技术参考。

【关键词】LED; 输入功率; 寿命; 性能测试; 光输出功率; 加速老化; 积分球; 光谱曲线

一、概述

LED(Light Emitting Diode),又称发光二极管,它是利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的光强而引起光子发射产生可见光,具有高亮度、长寿命、高效节能等显著优点。基于目前的半导体制造技术,LED输入功率中只有大约5%~10%的能量转化为光能,其他的则转化为热能。很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级,这样大的驱动电流会产出较高的热量。如果LED器件和灯具的热系统或散热结构设计不完善,从PN结到LED外部环境(及空气) 的热阻大,导致PN结结温过高,LED 芯片将快速劣化、器件寿命缩短。资料显示在室温附近,温度每升高1℃,LED的发光强度会相应地减少1%左右。因此对于大功率LED器件或灯具来说,热学特性、老化特性等越来越受到关注。

当LED,尤其是大功率LED应用在照明领域时,许多技术特性都是传统照明光源所不具有的,其光特征与白炽灯和荧光灯具有很大的区别,即使LED光源本身,灯具结构和LED分布也不相同,可以采用单颗LED,也可以采用多LED集成,加之大功率LED光源产品种类的发展迅速,表现出许多特殊的发光特性。同时由于目前LED还处于技术发展阶段,大功率LED的散热、稳定性等问题尤其突出,分析发光特性的同时必须考虑温度影响以及老化因素,需要全面综合的测试分析手段。因此不能套用以前传统光源和基本LED标准,测试方法无法简单统一。

二、常用LED性能测试参数

1.光度参数

1.1 光通量

光源在单位时间内所发出的光量称为光源的光通量,表示光源所有的光输出量。要准确地测量LED的光通量,必须要把所有发射的光辐射能量收集起来,然后用合适的光探测器把它们线性地转换成光电流,再通过定标确定被测量的大小。在LED光通量测试装置中,被测LED器件放置在积分球内,发射的光辐射经积分球壁的多次反射,导致产生一个均匀的与光通量成比例的面出光度,一个

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