Plataforma abrangente de testes fotométricos, colorimétricos e elétricos baseada em sistema de medição de LEDs

Sumário
As fontes de luz LED substituíram gradualmente as lâmpadas economizadoras de energia tradicionais, as lâmpadas fluorescentes, as lâmpadas de descarga de gás de alta pressão (HID) e as lâmpadas fluorescentes de cátodo frio, tornando-se produtos convencionais para iluminação geral, comercial e automotiva. O principal método para o controle de qualidade das fontes de luz é o teste integrado de parâmetros fotométricos, colorimétricos e elétricos completos, utilizando um sistema de medição de LED dedicado como hardware principal para realizar testes padronizados e de alta precisão. LISUN LPCE-2 Este artigo analisa a capacidade de teste do sistema de medição de LEDs LMS-9000, um sistema abrangente de teste fotométrico, colorimétrico e elétrico rápido com CCD. São detalhadas as vantagens técnicas do sistema para testar lâmpadas economizadoras de energia, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de sódio de alta pressão/mercúrio (HID), lâmpadas fluorescentes de cátodo frio e fontes de luz LED. O mecanismo de funcionamento cooperativo do radiômetro espectral, da esfera integradora e do módulo de medição elétrica multicanal do sistema é explicado em detalhes. As diferenças nos parâmetros técnicos entre duas configurações, bem como a alta precisão, são analisadas. LMS-9000C e de grau científico LMS-9500COs resultados dos testes são comparados. Combinando-os com as normas nacionais GB/T e as normas internacionais CIE e IES da série LM, verifica-se a confiabilidade dos dados obtidos. Este artigo demonstra as vantagens de um sistema profissional de medição de LEDs em termos de confiabilidade dos dados e eficiência dos testes para o desenvolvimento de produtos de LED, inspeção de qualidade de entrada e testes de certificação de terceiros, além de fornecer referências técnicas para empresas de iluminação, laboratórios optoeletrônicos e instituições de teste na seleção de sistemas de medição de LEDs padronizados. 

Introdução

Durante o desenvolvimento de produtos na indústria de iluminação, as fontes de luz tradicionais e as fontes de luz LED coexistem por um longo período. Os departamentos de controle de qualidade das empresas e laboratórios terceirizados precisam realizar testes de desempenho em diversas fontes de luz simultaneamente, visto que equipamentos de teste de função única não atendem aos requisitos de teste de todos os tipos de fontes de luz. Diferentemente das fontes de luz tradicionais, a qualidade luminosa, a vida útil e o nível de eficiência energética dos produtos LED são determinados conjuntamente por parâmetros fotométricos, colorimétricos e elétricos abrangentes, incluindo fluxo luminoso, temperatura de cor correlacionada, índice de reprodução de cor, potência de acionamento e taxa de manutenção do fluxo luminoso. Um fotômetro isolado ou um dispositivo espectral simples não consegue avaliar completamente a qualidade abrangente dos produtos LED. É necessário adotar um sistema integrado de medição de LED para coletar todos os parâmetros dimensionais.

Padrões atuais da indústria, como GB/T 24824, CIE 177, ANSI-C78.377, IES LM-79 e LM-80 Estabelecer indicadores rigorosos para equipamentos de teste de fontes de luz, com limites claros para precisão do comprimento de onda espectral, erro de coordenada cromática, linearidade fotométrica, supressão de luz espúria e capacidade de monitoramento da degradação luminosa a longo prazo. Equipamentos de teste simples, compostos por esferas integradoras emendadas e espectrômetros comuns, causam perda de reflexão de luz nas junções com baixa supressão de luz espúria, resultando em alta dispersão dos dados de coordenada cromática e fluxo luminoso, o que não atende aos requisitos para emissão de relatórios de certificação internacional em conformidade com as normas da série LM.

LISUN lança o LPCE-2 série Sistema de medição de LED, que integra um radiômetro espectral CCD de alta precisão, esfera integradora formada integralmente, analisador digital de parâmetros elétricos e fonte de alimentação CA/CC de frequência variável. Um único conjunto de equipamentos pode realizar testes em todas as categorias de fontes de luz, incluindo lâmpadas economizadoras de energia, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de gás de alta pressão HID, lâmpadas de cátodo frio e módulos/luminárias de LED. Também é aplicável a testes fotométricos, colorimétricos e elétricos de rotina em LEDs e ao monitoramento de envelhecimento e manutenção do fluxo luminoso a longo prazo, de acordo com LM-80O software e o hardware estão em total conformidade com as normas nacionais e internacionais de testes de iluminação, resolvendo os problemas de compatibilidade e precisão insuficientes dos equipamentos em testes com múltiplas fontes de luz e em testes padronizados de certificação de LEDs.

Espectrofotômetro LPCE 2 (LMS 9000) e sistema de teste de esfera integradora

Escopo da fonte de luz adaptável e padrões de teste correspondentes de LPCE-2 Sistema de Medição de LED

Introdução às categorias de fontes de luz testáveis
Como uma plataforma de testes integrada e abrangente, a LPCE-2 O sistema de medição de LED é compatível com as principais fontes de luz da indústria:
1. Fontes de luz tradicionais de descarga de gás: lâmpadas compactas economizadoras de energia, lâmpadas fluorescentes lineares, lâmpadas fluorescentes de cátodo frio (CCFL), lâmpadas de sódio de alta pressão HID e lâmpadas de mercúrio de alta pressão;

2. Fontes de iluminação de estado sólido: chips de LED, módulos de LED, lâmpadas de LED, painéis de LED, LEDs para crescimento de plantas e fontes de luz LED automotivas.

O sistema suporta a alternância entre três modos de teste: espectrofotometria, fotometria e espectrofotometria-fotometria, adaptando-se à lógica de teste para fontes de luz com diferentes princípios de luminescência, e pode gerar simultaneamente quatro categorias de parâmetros completos, incluindo cromaticidade, fotometria, desempenho elétrico e manutenção do decaimento luminoso.

O sistema de medição de LED segue normas de teste nacionais e internacionais reconhecidas.
O acesso ao mercado, a certificação de eficiência energética e a classificação de qualidade de produtos LED exigem relatórios de teste emitidos de acordo com normas unificadas. O projeto completo de software e hardware de LPCE-2 Atende a todas as principais especificações fotométricas e colorimétricas. As normas aplicáveis ​​são apresentadas na Tabela 1.

Comparação dos principais parâmetros técnicos para duas configurações de hardware de LPCE-2 Sistema de Medição de LED

O LPCE-2 O sistema de medição de LED inclui dois esquemas de hardware: alta precisão LMS-9000C e de grau científico LMS-9500CSão adequados para inspeção de qualidade em linhas de produção de pequenas e médias empresas e para testes de certificação em grandes e médias empresas, bem como para laboratórios de testes terceirizados, respectivamente. Os principais indicadores de precisão dos dois sistemas são apresentados na Tabela 2, atendendo a todos os requisitos de alta precisão para testes de parâmetros fotométricos, colorimétricos e elétricos de LEDs.

Ambas as versões do sistema de medição de LEDs são equipadas com esferas integradoras formadas integralmente. Comparadas às esferas integradoras tradicionais, formadas por emendas, a superfície esférica formada integralmente não possui emendas e apresenta um revestimento de reflexão difusa uniforme na parede interna. Isso evita vazamentos de luz pelas emendas e refletividade local irregular, reduzindo significativamente os erros sistemáticos nos testes de fluxo luminoso e cromaticidade. Nenhuma deformação estrutural ocorre após repetidos testes de alta temperatura a longo prazo, e a precisão do equipamento permanece estável por mais de dez anos. O sistema é equipado com lâmpadas auxiliares e um algoritmo de correção de autoabsorção para compensar automaticamente a perda de absorção de luz das fontes de LED e luminárias de alta potência dentro da esfera integradora, aprimorando ainda mais a autenticidade dos dados de teste.

Parâmetros de teste completos e funções inteligentes de LPCE-2 Sistema de Medição de LED

Parâmetros de teste fotométricos, colorimétricos e elétricos tudo-em-um
Como um sistema profissional de medição de LED, LPCE-2 É possível coletar três categorias de parâmetros principais em um único teste, abrangendo totalmente todos os indicadores para avaliação da qualidade de LEDs:

• Parâmetros colorimétricos: coordenadas de cromaticidade x/y, temperatura de cor correlacionada (CCT), comprimento de onda de pico, comprimento de onda dominante, FWHM, pureza de cor, CRI, CQS, TM-30-24 (índice de fidelidade de cor Rf, índice de gama Rg) e curva completa de distribuição de potência espectral;

• Parâmetros fotométricos: fluxo luminoso total, eficácia luminosa (lm/W), potência radiante, eficiência energética (WPE), eficiência quântica externa (EQE), índice de eficiência energética (EEI), radiação fotossinteticamente ativa (PAR) dedicada à luz das plantas e fluxo de fótons fotossintéticos (PPF);

• Parâmetros elétricos: tensão de entrada, corrente, potência ativa, fator de potência, distorção harmônica e fator de deslocamento (DF);

• Parâmetros de confiabilidade a longo prazo (LM-80 modo): curva de decaimento do fluxo luminoso ao longo do tempo, curva de deriva da temperatura de cor, atenuação do índice de reprodução de cores e dados de variação a longo prazo de potência, corrente e eficácia luminosa.

Design inteligente do sistema de medição de LEDs para eliminar erros em testes manuais.
• Controle cooperativo de múltiplas fontes de alimentação: O sistema integra uma fonte de alimentação CA de frequência variável e uma fonte de alimentação CC com tensão/corrente estabilizada. A saída CA/CC pode ser alternada com um clique, adaptando-se a luminárias LED alimentadas por CA, chips LED CC e lâmpadas fluorescentes CA tradicionais sem a necessidade de substituição manual do equipamento de alimentação.

• Coleta de dados totalmente automática: O software realiza automaticamente a varredura espectral e a leitura síncrona dos parâmetros elétricos sem a necessidade de registro manual de dados. Módulos integrados de correção de autoabsorção e monitoramento de temperatura para a esfera integradora permitem a compensação em tempo real do desvio fotométrico causado pela temperatura.

• Exportação automática de relatórios padronizados: O software oferece interfaces em chinês e inglês e é compatível com sistemas Windows do Win7 ao Win11. LM-79 relatórios de certificação em formato PDF e LM-80 Relatórios de testes de manutenção do fluxo luminoso em formato PDF/Excel podem ser gerados com um único clique. Os relatórios invioláveis ​​podem ser usados ​​diretamente para certificação por instituições terceirizadas, como CQC, SGS e UL.

• Capacidade de expansão: Pode ser compatível com IS-1.5MT esfera integradora de temperatura constante e TMP-8 Scanner de temperatura multicanal para atender aos requisitos de teste de degradação de luz em temperatura constante IES LM-82. Um único sistema de medição de LED abrange testes de rotina e monitoramento de envelhecimento e confiabilidade a longo prazo.

Valor da aplicação industrial de LPCE-2 Sistema de Medição de LED

Inspeção de qualidade na linha de produção para fabricantes de embalagens e luminárias de LED.
As fábricas de chips de LED, fábricas de embalagens e fabricantes de luminárias precisam de testes em lote de materiais recebidos e produtos acabados para verificar a consistência fotométrica e colorimétrica. LPCE-2 O sistema de medição de LEDs completa a varredura em poucos segundos para realizar inspeções por amostragem em lotes nas linhas de produção. Ele identifica rapidamente produtos não conformes com variação de temperatura de cor, eficácia luminosa insuficiente e índice de reprodução de cores inadequado, impedindo que produtos defeituosos cheguem ao mercado. Também permite a depuração espectral e a otimização da proporção de fósforo no desenvolvimento de novos produtos. Dados espectrais precisos orientam a correspondência de cores dos LEDs e a melhoria da eficácia luminosa.

Testes simultâneos de múltiplas categorias para fabricantes tradicionais de fontes de luz.
Para fabricantes de lâmpadas economizadoras de energia e lâmpadas de descarga de gás HID que produzem fontes de luz novas e tradicionais na mesma linha de produção, não há necessidade de adquirir vários equipamentos de teste de função única. Um LPCE-2 O sistema de medição de LEDs permite realizar testes simultâneos de lâmpadas fluorescentes tradicionais e de novos produtos de LED, reduzindo os custos de aquisição de equipamentos de laboratório e economizando espaço.

Laboratórios de Testes e Certificação de Terceiros
Instituições de teste terceirizadas que emitem relatórios de certificação de eficiência energética e segurança de iluminação impõem requisitos extremamente elevados quanto à precisão dos testes, conformidade com as normas e rastreabilidade dos dados do sistema de medição de LEDs. O espectrômetro, a esfera integradora e a fonte de luz padrão de LPCE-2 Podemos fornecer certificados de calibração metrológica. Os dados de teste atendem plenamente aos requisitos das normas GB/T, CIE e IES. O certificado emitido LM-79 e LM-80 Os relatórios são reconhecidos por instituições de certificação em todo o mundo, reduzindo a necessidade de novos testes e melhorando a capacidade de teste dos laboratórios.

Laboratórios universitários de optoeletrônica e instituições de pesquisa e desenvolvimento em iluminação industrial
Para o ensino de optoeletrônica em universidades e para cenários de P&D de LEDs para o crescimento de plantas, este sistema de medição de LEDs pode testar parâmetros ópticos específicos para plantas, incluindo PAR e PPF, e gerar curvas espectrais completas, atendendo à demanda por dados de alta precisão em experimentos de ensino e no desenvolvimento de produtos de iluminação especiais.

Conclusão

O controle de qualidade de produtos LED depende de testes fotométricos, colorimétricos e elétricos integrados, completos e precisos. Um profissional integrado Sistema de medição de LED Serve como equipamento essencial para a realização de testes padronizados. Como um sistema de medição de LED comercial consolidado, LISUN LPCE-2 O sistema de teste abrangente fotométrico, colorimétrico e elétrico rápido LMS-9000 para LEDs e CCDs adota uma esfera integradora de alta precisão e um radiômetro espectral CCD de alta resolução integrados ao hardware. Seu software oferece suporte completo aos padrões de teste de iluminação das séries GB/T, CIE e IES. Um único equipamento permite o teste de todas as categorias de fontes de luz, incluindo lâmpadas economizadoras de energia, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas HID (lâmpadas de descarga de alta pressão), lâmpadas fluorescentes de cátodo frio e LEDs.

Duas configurações (alta precisão e nível científico) atendem às diferentes demandas de inspeção de linhas de produção de pequenas e médias empresas e de laboratórios de certificação de ponta. O sistema coleta automaticamente quatro categorias de parâmetros: colorimetria, fotometria, desempenho elétrico e degradação luminosa a longo prazo. Ele é equipado com funções como exportação de relatórios padronizados, correção de autoabsorção e teste de degradação luminosa em temperatura constante expansível. O sistema resolve os principais problemas dos equipamentos de teste tradicionais de função única, como precisão insuficiente, baixa compatibilidade com fontes de luz e incapacidade de gerar relatórios de certificação internacional, considerando três dimensões: precisão do hardware, nível de automação e adaptabilidade a padrões. Em um contexto de aprimoramento da qualidade na indústria de iluminação LED e de certificação global de eficiência energética, o sistema se destaca. LPCE-2 O sistema de medição de LEDs melhora efetivamente a precisão e a eficiência dos testes de fontes de luz e oferece uma solução completa e padronizada para o desenvolvimento de produtos de LED, controle de qualidade da produção e certificação de acesso ao mercado.