Esfera Integradora: Introdução e Soluções Econômicas

Como fonte de luz emergente, o LED é muito diferente da fonte de luz tradicional em termos de estrutura própria e características luminosas. Devido ao efeito de autoabsorção do próprio LED e ao erro de medição trazido pela blindagem interna da esfera integradora, o erro de fluxo óptico do LED é medido com uma grande quantidade de erros de fluxo óptico. A posição e a tela de engrenagem da fonte de luz interna na esfera integradora tradicional devem ser ajustadas para reduzir o erro de medição. Os dados e o cálculo teórico da simulação de software comprovam que os LEDs devem ser colocados na parede interna do esfera de integração e 90° no mesmo plano da sonda detectora.

A dificuldade da fonte de luz da fonte de luz é o teste do fluxo óptico. Em comparação com as fontes de luz tradicionais, devido à particularidade dos LEDs, embora a Comissão Internacional de Iluminação (CIE) e as instituições de pesquisa de medição dos Estados Unidos, Canadá e outros países tenham proposto o método de teste do fluxo óptico do LED, ele não foi reconhecido internacionalmente até hoje Método de teste simples com métodos de teste de fluxo óptico semelhantes.

Os métodos de teste de fluxo óptico de LED existentes existem, incluindo: ① O uso de detectores de bateria óptica não pode alcançar a correspondência precisa da função LED V (λ) em todos os pontos espectrais, especialmente os detectores existentes nas bandas de onda azul e vermelha são grandes. Causa erros de teste [1]; ② Coloque o método de teste de fluxo óptico de fontes de luz tradicionais no esfera de integração. Porque o LED de teste esfera de integração são geralmente pequenos, mesmo com apenas 5 cm de diâmetro, o esfera de integração a teoria não será satisfeita, resultando em testes, que causarão testes, que causarão testes. Erro de princípio [2]; ③ Se a luz padrão for colocada na superfície interna do esfera de integração, as luzes padrão convencionais que emitem luz em todas as direções não serão usadas, e a luz padrão LED é difícil de atingir os padrões espectrais [2]. Os problemas acima fizeram com que o teste do fluxo óptico do LED ainda não fosse aperfeiçoado e unificado, o que também afetou a discriminação do desempenho do LED, o que não favorece o desenvolvimento da indústria do LED. O principal problema deste artigo é a posição razoável do LED no esfera de integração dispositivo que mede o fluxo luminoso total do LED, ou seja, se o LED pode ser colocado na parede interna do esfera de integração.

De acordo com a particularidade da medição do fluxo óptico do LED, a medição do LED é otimizada de forma única no design do esfera de integração. Ao mesmo tempo, é utilizada a alta refletividade do material man-reflex, o que melhora muito a estabilidade e a precisão do sistema. Os resultados experimentais mostram que a estabilidade e consistência do sistema são muito superiores às de outros sistemas de teste de LED comuns. É um sistema realmente adequado para parâmetros ópticos de LED.

Durante o uso do esfera de integração para medição de fluxo óptico, ao contrário das fontes de luz comuns, a medição de fluxo óptico de fontes de luz LED desafiou o equipamento em termos de precisão de teste. Por um lado, os LEDs são geralmente mais fortes do que as fontes de luz comuns e geralmente não iluminam todo o espaço de maneira uniforme. Esta característica faz com que a distribuição da luz direta do LED na superfície da esfera integradora não seja distribuída uniformemente. A distribuição desigual leva diretamente a diferentes características de reflexão de reflexão direta de diferentes LEDs. Porque a posição da boca do detector e a configuração do defletor são fixas, e diferentes distribuições de reflexos se manifestam diretamente como flutuações de sinal. Em sistemas de medição comuns, diferentes ângulos de dispersão positivos, diferentes direções de colocação no mesmo LED, diferentes posições na mesma direção, etc., mesmo que o fluxo óptico seja o mesmo, o valor medido apresenta grandes diferenças. De acordo com os resultados da verificação do cliente, o impacto da direção de colocação do LED geral do sistema de medição de LED geralmente tem mais de 50% nos resultados da medição de fluxo óptico (a diferença entre o sinal máximo e o sinal mínimo medido pelo mesmo LED em direções diferentes) .

Qual é a esfera integradora?

Esfera de integração é uma esfera oca com superfície interna altamente refletida.
É utilizado para coletar ou lançar um dispositivo de alta eficiência que é utilizado na bola ou colocado na esfera ou colocado fora da esfera e próximo a uma janela. A pequena janela na esfera pode fazer com que a luz entre e se aproxime do detector.

Integrando o princípio de funcionamento e aplicação da esfera:

Teste dos parâmetros de cor da luz utilizados no esfera de integração e o espectrômetro para fonte de luz:
A CIE S025 / E:2015 e EN 13032-4:2015 descritas pela IESNA LM 79 estipulam que o tamanho da esfera deve ser 10 vezes maior que o tamanho da lâmpada [2] [3]. Isto não é adequado para luzes lineares com uma pequena área total do invólucro. Por outro lado, os princípios práticos adotados por muitos laboratórios de medição internos podem medir a lâmpada com um tamanho de 30% no diâmetro da esfera. Para obter detalhes, consulte os seguintes artigos: Técnicas práticas para medição de LED na esfera integradora e instrumento de medição de ângulo baseado em CIE025 [4]. Lembre-se que cada elemento que introduz o esfera de integração interferirá na medição (limitando, portanto, a possibilidade de reflexões múltiplas) e absorverá parte do fluxo luminoso. Ao colocar fontes de luz auxiliares na esfera, este impacto pode ser compensado para determinar o coeficiente de absorção. Se quisermos estabelecer um laboratório de certificação no futuro, devemos considerar aconselhamento sobre normas aplicáveis. Para o controle de qualidade da fábrica, você pode usar suas próprias regulamentações, mas deve considerar o erro causado pelo tamanho da lâmpada na esfera.

A esfera de integração trabalha com um Espectrorradiômetro realizar a medição dos parâmetros de fotometria, colorimetria e radiometria.
. IS-0.3M/IS-0.5M é para LEDs, módulos de LED, mini lâmpadas LED e outras lâmpadas pequenas. A faixa de teste de fluxo é de 0.001 a 1,999 lm
. IS-1.0MA é para lâmpadas CFL ou LED. A faixa de teste de fluxo é de 0.1 a 199,990 lm
. IS-1.5MA/IS-1.75MA é para CFL, lâmpada LED e tubo, lâmpada fluorescente, CCFL. A faixa de teste de fluxo é de 0.1 a 1,999,900 lm
. IS-2.0MA é para lâmpadas HID ou lâmpadas de alta potência. A faixa de teste de fluxo é de 0.1 a 1,999,900lm

Notas para a esfera integradora:

1. Pontos do esfera de integração deve ser alto o suficiente, cobrir uma ampla faixa de comprimento de onda, desempenho confiável e estável, boa uniformidade de material e desempenho consistente (para o resultado da medição de fontes de luz fortes, como LED, o erro de fluxo óptico deve ser inferior a ± 3%) , As características de refletância espectral estáveis, os revestimentos são duráveis, não caem, não são fáceis de amarelar e são fáceis de limpar. Pode garantir uma vida útil confiável de pelo menos 10 anos.

2. A esfera de integração o sistema deve ser calibrado pelas luzes padrão. As luzes padrão devem ter alta estabilidade e alta repetitividade. Eles devem ser examinados, envelhecidos e calibrados sob as recomendações da IESNA para garantir que seu ZUI seja de alta precisão e rastreável ao NIST.

3. A esfera é mais sensível à esfera e o efeito de autoabsorção é mais sensível. Normalmente, o tamanho e o formato da medição da lâmpada não são consistentes com o tamanho e o formato da lâmpada padrão. O sistema de esfera integradora deve instalar e absorver luzes padrão para correção de autoabsorção. Durante todo o processo de medição autoabsorvente de absorção de luzes padrão, a quantidade de radiação luminosa deve ser estável.

LPCE-2 A integração do sistema de teste de LED do espectrorradiômetro de esfera é para medição de luz de LEDs únicos e produtos de iluminação LED. A qualidade do LED deve ser testada verificando seus parâmetros fotométricos, colorimétricos e elétricos. De acordo com CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, Engenharia Óptica-49-3-033602, REGULAMENTO DELEGADO COMISSÃO (UE) 2019/2015, IESNA LM-63-2, IES-LM-80 e ANSI-C78.377, recomenda o uso de um espectrorradiômetro de matriz com uma esfera de integração para testar produtos SSL.

Mas se o seu orçamento for limitado. LISUN LPCE-3 é um espectrorradiômetro CCD que integra sistema compacto de esfera para testes de LED. É adequado para medições fotométricas, colorimétricas e elétricas de luminárias LED simples e LED. Os dados medidos atendem aos requisitos de CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, REGULAMENTO DELEGADO COMISSÃO (UE) 2019/2015, IES LM-79-19, Engenharia Óptica-49-3-033602, IESNA LM-63-2, ANSI-C78.377 e padrões GB

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