एलईडी परीक्षण मानकों और परीक्षण विधियों

एलईडी परीक्षण मानक क्या है？
सेमीकंडक्टर लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) एक नए प्रकार का प्रकाश उत्सर्जक निकाय है, जिसमें उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल दक्षता, छोटे आकार, लंबे जीवन, कम वोल्टेज, ऊर्जा की बचत और पर्यावरण संरक्षण है, यह अगली पीढ़ी के लिए एक आदर्श प्रकाश उपकरण है। . एलईडी फोटोइलेक्ट्रिक परीक्षण एलईडी फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए एक महत्वपूर्ण और एकमात्र साधन है, और संबंधित परीक्षण परिणाम मेरे देश में एलईडी उद्योग के वर्तमान विकास स्तर के मूल्यांकन और प्रतिबिंबित करने का आधार हैं। एलईडी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक परीक्षण विधियों के लिए मानकों का विकास एलईडी उत्पादों के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक गुणों को समान रूप से मापने का एक महत्वपूर्ण तरीका है, और यह आधार है कि परीक्षण के परिणाम वास्तव में मेरे देश के एलईडी उद्योग के विकास स्तर को दर्शाते हैं। एलईडी परीक्षण विधि के नवीनतम राष्ट्रीय मानक के साथ, यह पेपर एलईडी फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन परीक्षण के कई मुख्य पहलुओं का परिचय देता है।

1। परिचय
सेमीकंडक्टर लाइट-एमिटिंग डायोड (एल ई डी) का व्यापक रूप से संकेतक लाइट, सिग्नल लाइट, इंस्ट्रूमेंट डिस्प्ले, मोबाइल फोन बैकलाइट, वाहन प्रकाश स्रोत और अन्य अवसरों में उपयोग किया गया है, विशेष रूप से सफेद एलईडी तकनीक के विकास के साथ, एलईडी अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। प्रकाश व्यवस्था के क्षेत्र में। हालांकि, अतीत में, एलईडी परीक्षण के लिए कोई व्यापक राष्ट्रीय मानक और उद्योग मानक नहीं थे। उत्पादन अभ्यास में, केवल सापेक्ष मापदंडों को आधार के रूप में उपयोग किया जाता था। इस पर विभिन्न निर्माताओं, उपयोगकर्ताओं और अनुसंधान संस्थानों के बीच बहुत विवाद था, जिसके कारण घरेलू एलईडी उद्योग के विकास पर गंभीर प्रभाव पड़ा। इसलिए, अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड के परीक्षण विधियों के लिए राष्ट्रीय मानक अस्तित्व में आया।

2. एलईडी परीक्षण विधि
विभिन्न एलईडी अनुप्रयोग क्षेत्रों की वास्तविक जरूरतों के आधार पर, एलईडी परीक्षण में कई पहलुओं को शामिल करने की आवश्यकता होती है, जिनमें शामिल हैं: विद्युत विशेषताओं, ऑप्टिकल विशेषताओं, स्विचिंग विशेषताओं, रंग विशेषताओं, थर्मल विशेषताओं, विश्वसनीयता आदि।

2.1 विद्युत लक्षण
एलईडी अर्धचालक अकार्बनिक पदार्थों से बना एक यूनिपोलर पीएन जंक्शन डायोड है, जो एक प्रकार का सेमीकंडक्टर पीएन जंक्शन डायोड है, और इसके वोल्टेज और करंट के बीच के संबंध को वोल्ट-एम्पीयर विशेषता कहा जाता है। यह नीचे की तस्वीर से देखा जा सकता है कि एलईडी विद्युत विशेषता पैरामीटर में आगे वर्तमान, आगे वोल्टेज, रिवर्स वर्तमान और रिवर्स वोल्टेज शामिल है। एलईडी को सामान्य रूप से काम करने के लिए उपयुक्त करंट और वोल्टेज द्वारा संचालित किया जाना चाहिए। एलईडी विद्युत विशेषताओं के परीक्षण के माध्यम से, अधिकतम स्वीकार्य फॉरवर्ड वोल्टेज, फॉरवर्ड करंट और रिवर्स वोल्टेज और एलईडी का करंट प्राप्त किया जा सकता है, और एलईडी की इष्टतम कार्यशील विद्युत शक्ति भी निर्धारित की जा सकती है।

एलईडी की विद्युत विशेषताओं का परीक्षण आम तौर पर संबंधित निरंतर वर्तमान और निरंतर वोल्टेज स्रोत की बिजली आपूर्ति के तहत वोल्टेज और एमीटर के साथ किया जाता है।

2.2 ऑप्टिकल विशेषताएँ
अन्य प्रकाश स्रोतों के समान, एलईडी प्रकाश विशेषताओं के परीक्षण में मुख्य रूप से चमकदार प्रवाह और चमकदार दक्षता, उज्ज्वल प्रवाह और विकिरण दक्षता, प्रकाश तीव्रता और प्रकाश तीव्रता वितरण विशेषताओं और वर्णक्रमीय पैरामीटर शामिल हैं।
(1) चमकदार प्रवाह और प्रकाश दक्षता
ल्यूमिनस फ्लक्स टेस्टिंग के लिए दो तरीके हैं, इंटीग्रेटिंग स्फीयर मेथड और वेरिएबल एंगल फोटोमीटर मेथड। चमकदार प्रवाह का परीक्षण करने के लिए चर-कोण फोटोमीटर विधि सबसे सटीक तरीका है, लेकिन क्योंकि इसमें लंबा समय लगता है, आमतौर पर चमकदार प्रवाह का परीक्षण करने के लिए एकीकृत क्षेत्र विधि का उपयोग किया जाता है। जैसा कि नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है, मौजूदा एकीकृत क्षेत्र विधि द्वारा एलईडी चमकदार प्रवाह को मापने के लिए दो परीक्षण संरचनाएं हैं।

इसके अलावा, प्रकाश स्रोत द्वारा प्रकाश का आत्म-अवशोषण परीक्षण के परिणामों को प्रभावित करेगा जब चमकदार प्रवाह को एकीकृत क्षेत्र विधि द्वारा मापा जाता है। इसलिए, सहायक रोशनी अक्सर पेश की जाती है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

चमकदार प्रवाह को मापने के बाद, एलईडी की चमकदार दक्षता को विद्युत पैरामीटर परीक्षक से मापा जा सकता है। रेडिएंट फ्लक्स और रेडिएंट दक्षता के परीक्षण के तरीके चमकदार प्रवाह और चमकदार दक्षता के समान हैं।

(2) प्रकाश की तीव्रता और प्रकाश की तीव्रता वितरण विशेषताएँ

जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, बिंदु प्रकाश स्रोत की प्रकाश तीव्रता अंतरिक्ष में सभी दिशाओं में समान रूप से वितरित की जाती है, और अलग-अलग दूरी पर अलग-अलग प्राप्त करने वाले एपर्चर वाले डिटेक्टरों द्वारा प्राप्त परीक्षण के परिणाम नहीं बदलेंगे। हालांकि, एलईडी के असंगत प्रकाश तीव्रता वितरण के कारण, परीक्षण के परिणाम भिन्न होते हैं। परीक्षण दूरी और डिटेक्टर एपर्चर भिन्नता। इसलिए, CIE-127 दो अनुशंसित परीक्षण स्थितियों का प्रस्ताव करता है ताकि प्रत्येक एलईडी का परीक्षण और मूल्यांकन समान परिस्थितियों में प्रकाश की तीव्रता के लिए किया जा सके। वर्तमान में, विभिन्न एलईडी निर्माताओं और परीक्षण एजेंसियों द्वारा CIE-127 शर्तों का हवाला दिया गया है।

(3) वर्णक्रमीय पैरामीटर
एलईडी के वर्णक्रमीय विशेषता मापदंडों में मुख्य रूप से शिखर उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य, वर्णक्रमीय विकिरण बैंडविड्थ और वर्णक्रमीय बिजली वितरण शामिल हैं। एक मोनोक्रोमैटिक एलईडी का स्पेक्ट्रम एक एकल शिखर है, और इसकी विशेषताओं को शिखर तरंग दैर्ध्य और बैंडविड्थ के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है, जबकि एक सफेद एलईडी का स्पेक्ट्रम कई मोनोक्रोमैटिक स्पेक्ट्रा से बना होता है। सभी एल ई डी की वर्णक्रमीय विशेषताओं को वर्णक्रमीय बिजली वितरण द्वारा दर्शाया जा सकता है, और वर्णक्रमीयता मापदंडों की गणना एल ई डी के वर्णक्रमीय बिजली वितरण से भी की जा सकती है।
वर्णक्रमीय बिजली वितरण का परीक्षण स्पेक्ट्रोस्कोपिक द्वारा किया जाना चाहिए, जो माप के लिए मिश्रित प्रकाश से प्रत्येक रंग के प्रकाश को अलग करता है। आम तौर पर, प्रकाश विभाजन को प्राप्त करने के लिए प्रिज्म और झंझरी का उपयोग किया जा सकता है।

2.3 स्विच विशेषताएँ
एलईडी स्विचिंग विशेषताएँ एलईडी के पावर-ऑन और पावर-ऑफ के समय प्रकाश, बिजली और रंग परिवर्तन की विशेषताओं को संदर्भित करती हैं। एलईडी स्विचिंग विशेषताओं के परीक्षण के माध्यम से, चालू और बंद होने के क्षण में काम करने की स्थिति और एलईडी के भौतिक गुणों के बदलते कानूनों को प्राप्त किया जा सकता है।

2.4 रंग विशेषताएँ
एल ई डी की रंग विशेषताओं में मुख्य रूप से क्रोमैटिकिटी निर्देशांक, प्रमुख तरंगदैर्ध्य, रंग शुद्धता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन इत्यादि शामिल हैं। एल ई डी की रंग विशेषताओं सफेद एल ई डी के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।
मौजूदा रंग विशेषता परीक्षण विधियों में स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री और इंटीग्रल विधि शामिल हैं। जैसा कि चित्राबेलो में दिखाया गया है: स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधि एक मोनोक्रोमेटर के माध्यम से एलईडी के स्पेक्ट्रल पावर वितरण को मापने के लिए है, और उसके बाद संबंधित क्रोमैटिकिटी पैरामीटर प्राप्त करने के लिए एकीकृत करने के लिए क्रोमैटिकिटी वेटिंग फ़ंक्शन का उपयोग करना है; एकीकरण विधि सीधे रंगीन मापदंडों को मापने के लिए एक विशिष्ट रंग फिल्टर और एक फोटोडेटेक्टर का उपयोग करना है; स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री की सटीकता एकीकरण की तुलना में बहुत अधिक है।

2.5 थर्मल गुण
एलईडी की तापीय विशेषताएं मुख्य रूप से थर्मल प्रतिरोध और जंक्शन तापमान को संदर्भित करती हैं। थर्मल प्रतिरोध एक गर्मी प्रवाह पथ में तापमान अंतर का अनुपात है जो पूरे पथ में फैली हुई शक्ति के लिए होता है। जंक्शन तापमान एलईडी के पीएन जंक्शन तापमान को संदर्भित करता है। एल ई डी के थर्मल प्रतिरोध और जंक्शन तापमान महत्वपूर्ण कारक हैं जो एल ई डी के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।
एलईडी जंक्शन तापमान का परीक्षण करने के लिए आम तौर पर दो तरीके हैं: एक एलईडी चिप की सतह के तापमान को एक अवरक्त तापमान मापने वाले माइक्रोस्कोप या एक माइक्रो थर्मोकपल के साथ मापना है और इसे एलईडी के जंक्शन तापमान के रूप में माना जाता है, लेकिन सटीकता पर्याप्त नहीं है ; सबसे पहले एक निश्चित करंट के तहत फॉरवर्ड बायस वोल्टेज और जंक्शन तापमान के बीच व्युत्क्रम संबंध का उपयोग करके एलईडी के जंक्शन तापमान को निर्धारित करना है।

2.6 विश्वसनीयता
एलईडी की विश्वसनीयता में इलेक्ट्रोस्टैटिक संवेदनशीलता विशेषताओं, जीवन, पर्यावरणीय विशेषताओं आदि शामिल हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक संवेदनशीलता विशेषता इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज वोल्टेज को संदर्भित करती है जिसे एलईडी झेल सकता है। कुछ एल ई डी की उच्च प्रतिरोधकता और सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच कम दूरी के कारण, यदि दोनों सिरों पर इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज एक निश्चित मूल्य तक जमा हो जाता है, तो यह इलेक्ट्रोस्टैटिक वोल्टेज पीएन जंक्शन को तोड़ देगा। इसलिए, एल ई डी के इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज दोषों की दहलीज वोल्टेज प्राप्त करने के लिए एल ई डी की इलेक्ट्रोस्टैटिक संवेदनशीलता विशेषताओं का परीक्षण करना आवश्यक है। वर्तमान में, मानव शरीर मोड, मशीन मोड और डिवाइस चार्जिंग मोड का उपयोग आम तौर पर वास्तविक जीवन में इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज घटना का अनुकरण करने के लिए किया जाता है।

लंबे समय तक निरंतर उपयोग की स्थिति के तहत एलईडी के प्रकाश प्रदर्शन के परिवर्तन कानून का पालन करने के लिए, एलईडी का नमूना परीक्षण करना और दीर्घकालिक अवलोकन और आंकड़ों के माध्यम से एलईडी जीवन मापदंडों को प्राप्त करना आवश्यक है। एलईडी पर्यावरणीय विशेषताओं के परीक्षण के लिए, इसका उपयोग अक्सर आवेदन में एलईडी द्वारा सामना किए जाने वाले विभिन्न प्राकृतिक आक्रमणों का अनुकरण करने के लिए किया जाता है, आम तौर पर: उच्च और निम्न तापमान प्रभाव परीक्षण, आर्द्रता चक्र परीक्षण, नमक स्प्रे परीक्षण, रेत और धूल परीक्षण, विकिरण परीक्षण, कंपन और प्रभाव परीक्षण, ड्रॉप परीक्षण, केन्द्रापसारक त्वरण परीक्षण, आदि।

3. राष्ट्रीय मानकों का निर्माण
उपरोक्त परीक्षण विधियों को सारांशित करते हुए, अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड परीक्षण विधियों के लिए राष्ट्रीय मानक ने विद्युत विशेषताओं, ऑप्टिकल विशेषताओं, थर्मल विशेषताओं, इलेक्ट्रोस्टैटिक विशेषताओं और एल ई डी के जीवन परीक्षण पर संबंधित प्रावधान किए हैं। विद्युत विशेषता परीक्षण के लिए, मानक एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज, रिवर्स वोल्टेज और रिवर्स करंट के टेस्ट ब्लॉक आरेख को निर्दिष्ट करता है; चमकदार प्रवाह परीक्षण के लिए, मानक 2π ठोस कोण परीक्षण संरचना निर्दिष्ट करता है; प्रकाश तीव्रता परीक्षण के लिए, मानक CIE-127 अनुशंसित शर्तों का हवाला देता है। इसके अलावा, स्पेक्ट्रोस्कोपिक परीक्षण, थर्मल विशेषता परीक्षण, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज संवेदनशीलता परीक्षण, जीवन परीक्षण, आदि स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट किए गए हैं।

4. निष्कर्ष
राष्ट्रीय मानक का निर्माण मौजूदा एलईडी परीक्षण विधियों को सारांशित करता है, और वैज्ञानिक और लागू विधियों को मानक परीक्षण विधियों में अपग्रेड करता है, जो एलईडी परीक्षण के क्षेत्र में जीवन के सभी क्षेत्रों के बीच के अंतर को अच्छी तरह से समाप्त करता है, और परीक्षण के परिणामों को भी अधिक सही बनाता है। मेरे देश के एलईडी को प्रतिबिंबित करें। उद्योग का समग्र स्तर। लेकिन एलईडी प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास को देखते हुए, राष्ट्रीय मानकों का निर्माण एक बार और सभी के लिए नहीं किया जाता है, और नवीनतम और सबसे उपयुक्त परीक्षण तकनीक को हर समय मानक में पेश किया जाना चाहिए।

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