高精度低成本:一款LED老化测试方案

2013-09-28 10:37:37来源: 互联网

本文所介绍的一种LED 照明产品长时间通电老化试验的方案,主要说明了如何结合系统中的硬件产品,和主要的监控软件,实现最大程度的发挥电源在老化系统中的作用,提高多个LED 产品老化测试的同时性和自动化性,得到最准确的监控数据以及最大程度的节约人力成本的目标。该系统已经应用到实际的老化试验中,并将进一步在LED 行业中推广和应用。

  LED 发光的原理

  中国LED 产业起步于20 世纪70 年代。经过30 多年的发展,中国LED 产业已初步形成了包括LED 外延片的生产、LED 芯片的制备、LED 芯片的封装以及LED 成品应用在内的较为完整的产业链。

  LED 照明的LED 是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN 结。因此它具有一般P-N 结的I-N 特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N 区注入P 区,空穴由P 区注入N 区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。假设发光是在P 区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。

  市场对LED 照明产品的要求

  LED 光源有人称它为长寿灯,意为永不熄灭的灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6 万到10 万小时,比传统光源寿命长10 倍以上。因此,要达到这样的理想状态,抗老化能力显得尤为重要。

  一、LED 照明产品的老化测试

  LED 背光及照明产品的长时间老化试验是一个非常重要的测试,通过老化测试可以及早发现LED 产品在长期使用中可能产生的光衰、色温变化、漏电等故障,有利于产品性能的稳定。ITECH电源和老化测试软件主要应用于LED 背光及照明产品的老化测试。

  LED 照明产品老化测试的结果和使用的设备有很大的关系,老化设备和LED 照明产品,必须保证在充分散热的情况下,确定最佳的老化时间,通过老化系统监控数据,进行分析对比,以得到最精准的测试数据,从而达到生产和试验的目的。

  二、LED 老化测试中应用的电源和老化系统应具备的特点

  由于LED 的工作电流非常特殊,故需要有专业的测试系统才能得到可靠的数据。总体上,在LED 老化测试中应用的电源和老化系统应具备如下特点:

  1、高功率比的数控直流电源供应器,有宽广的电压电流使用率,应用范围广泛;

  2、可自动控制电压及电流的变化率,最大可能的降低成本

  3、高精度及高分辨率;

  4、低噪声及纹波;

  5、尽量小的体积,节约空间;

  三、LED 老化测试系统的搭建

  LED 老化测试系统,由直流电源与控制软件搭建而成,具体如下图所示:

  

  注:上图中使用的电源型号为ITECH IT6720,老化控制软件型号为ITECH IT9100

  下图是使用该测试系统在老化测试过程中,用户观察到的界面截图:

  

  在此界面中,可以同时观测到16*32 个通道的LED 照明或背光产品的老化。总共分为16 组,每组可达32 个通道, 并用数组表示。界面上每个方块代表一个通道,当该通道配置时,该通道方块呈灰色。用颜色来区分不同的运行状态,能使用户在使用过程中更加清晰、简便、快速的观测到任何细微的变化。通常来说,为了符合人们的习惯,不同颜色所表示的功能如下:

  灰色:已配置或运行停止

  黄色:通讯失败

  红色:运行发生错误

  绿色:通讯及运行都很正常

  四、选用此LED 老化测试方案的优势

  选用灵活配比的电源,结合支持多通道的老化监控软件,可实现同时对上百个LED 的老化监控测试。

  这个方案的优势在于:

  1) 电源体积小巧、标准,可以放置在标准的仪器柜上,搭置老化系统可以根据实际情况,容易设计和摆放。避免了特殊定制老化测试系统柜的繁杂工作;

  2) 使用的可编程电源,操作方便,并且具有高精确度、稳定性强的特点;

  3) 智能风扇控制,噪音小;

  4) 可以通过软件,批量设定老化的值并可以检测每一个LED 照明产品的工作状态;

  5) 在老化试验台长时间持续工作的时候,一般为72H , 无需有值班人员守候;

  6) 利用监控软件,可以自动记录数据,便于分析;

  7) 价格合理,搭建简单,未来的可扩展性强,非常适合此领域的应用。

  五、结论

  LED 发光的特性,对LED 照明产品老化测试的方案提出了特殊要求。上文中介绍的LED 老化测试方案,可广泛应用于LED 照明以及背光产品的老化测试,并且表现堪称完美。选择专业应用于LED 行业的电源及控制软件,搭建上述测试系统,可得到最为精准、有效地数据。

关键字:高精度  低成本  LED  老化测试

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0928/article_19512.html
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