Abstract
Als neue Generation von Festkörperlichtquellen bestimmt die Qualität von LEDs direkt Lichtwirkung, Energieeffizienz und Lebensdauer. Opto-elektro-farbliche Parameter sind die wichtigsten Indikatoren zur Messung der LED-Qualität. Lumenmessgeräte, als Schlüsselgeräte zur Erfassung dieser Parameter, spielen eine unverzichtbare Rolle in der Qualitätskontrolle. Diese Arbeit befasst sich mit … LISUN LPCE-2(LMS-9000) LED-CCD-Schnelltestsystem für optoelektro- und farbintegrierte Messungen (nachfolgend als LED-CCD-Schnelltestsystem für optoelektro- und farbintegrierte Messungen bezeichnet) LPCE-2 Das System, ein professionelles Lumenmessgerät, dient als Forschungsobjekt. Es werden systematisch die Prüfstandards, Kernindikatoren, Prüfprinzipien und praktischen Anwendungen der optoelektro-farblichen Parameter von LEDs erläutert. Durch den Vergleich und die Analyse der technischen Parameter verschiedener Systemkonfigurationen werden die hohe Präzision und Zuverlässigkeit des Systems bei der LED-Qualitätsprüfung bestätigt. Diese Studie bietet LED-Herstellern und Prüfinstituten eine umfassende Lösung zur Qualitätskontrolle und fördert so die qualitative Entwicklung der LED-Industrie.
1. Einleitung
Mit der rasanten Entwicklung der Halbleiterbeleuchtungstechnologie haben sich LEDs aufgrund ihrer Vorteile wie hoher Effizienz, Energieeinsparung, langer Lebensdauer und Umweltfreundlichkeit in der Allgemeinbeleuchtung, bei Displays, in der Fahrzeugbeleuchtung, in der Pflanzenbeleuchtung und weiteren Bereichen weit verbreitet. Die Qualität von LED-Produkten variiert jedoch stark, was sich direkt auf die Benutzererfahrung und den Ruf der Branche auswirkt. Als zentrales Merkmal der LED-Leistung ist die Genauigkeit und Vollständigkeit der opto-elektro-farbmetrischen Parametermessung zum Schlüssel der LED-Qualitätskontrolle geworden.
Ein Lumenmessgerät ist ein professionelles Instrument, das speziell zur Messung des Lichtstroms (Einheit: Lumen) und verwandter optoelektro-farblicher Parameter von Lichtquellen entwickelt wurde und eine quantitative Grundlage für die Qualitätsbewertung von LEDs liefert. LPCE-2(LMS-9000) LED-CCD-Schnelltestsystem für opto-elektro-farbige Anwendungen, entwickelt von LISUN GROUPAls branchenführendes Lichtstrommessgerät integriert dieses Gerät Kernkomponenten wie ein hochpräzises Spektroradiometer, eine Ulbricht-Kugel und ein Messgerät für elektrische Parameter. Es ermöglicht umfassende und hochpräzise Prüfungen optoelektro-farblicher Parameter von LEDs und erfüllt die Anforderungen zahlreicher internationaler und nationaler Normen. Dieser Artikel konzentriert sich auf dieses Lichtstrommessgerät und beschreibt detailliert die Prüftechnologie sowie die Anwendungen zur Qualitätskontrolle optoelektro-farblicher Parameter von LEDs.
Die Prüfung opto-elektro-farblicher Parameter von LEDs muss strengen internationalen und nationalen Normen entsprechen, um die Aussagekraft und Vergleichbarkeit der Testergebnisse zu gewährleisten. Als professionelles Lumenmessgerät… LPCE-2 Das System erfüllt eine Reihe wichtiger Standards und bietet somit eine solide Garantie für die Gültigkeit der Testergebnisse. Die spezifischen Standards lauten wie folgt:
• Internationale Standards: CIE 177 „Farbwiedergabe von weißen LED-Lichtquellen“ CIE-13.3 „Verfahren zur Messung und Spezifizierung der Farbwiedergabeeigenschaften von Lichtquellen“, CIE-84 „Messung des Lichtstroms“, ANSI-C78.377 „Chromatizitätsspezifikationen für Festkörperbeleuchtungsprodukte“, IESNA-LM-63-2 „Standardformat für photometrische Beleuchtungsdatendateien“, LM-79-19/24 „Elektrische und photometrische Messungen von Festkörperbeleuchtungsprodukten“, IES LM-80-08 „IES-geprüftes Verfahren zur Messung der Lichtstromerhaltung von LED-Lichtquellen“, (EU) 2019/2015 „Neues ErP-Energielabel“ usw.;
• Nationale Normen: GB/T5702-2003 „Verfahren zur Messung und Spezifizierung der Farbwiedergabeeigenschaften von Lichtquellen“, GB/T 24824 „Prüfverfahren für LED-Module für die Allgemeinbeleuchtung“ usw.
Diese Normen legen die Prüfmethoden, die Genauigkeitsanforderungen und die Umgebungsbedingungen für die optoelektro-farblichen Parameter von LEDs klar fest und dienen als technische Grundlage für Lumenmessgeräte zur Durchführung von Detektionsarbeiten.
Die Qualitätsbewertung von LEDs muss mehrere Dimensionen umfassen, darunter Farbart, Photometrie, elektrische Parameter und Lichtstromerhalt. LPCE-2 Mit einem Lumen-Tester lassen sich die folgenden Kernparameter umfassend erfassen:
• Farbparameter: Farbkoordinaten, korrelierte Farbtemperatur (CCT), Farbverhältnis, Peakwellenlänge, Halbwertsbreite, dominante Peakwellenlänge, Farbreinheit, Farbwiedergabeindex (einschließlich CQS, TM-30-24), Spektraldiagramm usw., die sich direkt auf die Farbkonsistenz und den Sehkomfort von LEDs auswirken;
• Photometrische Parameter: Lichtstrom, Lichtausbeute, Strahlungsleistung, WPE (Wall-Plug Efficiency), EQE (External Quantum Efficiency), EEI (Energy Efficiency Index), Energieeffizienzklasse, Pupillenfluss, Pupillenflusseffizienz, PAR (Photosynthetisch aktive Strahlung) und PPF (Photosynthetischer Photonenfluss) für Pflanzenwachstumslampen usw., die wichtige Indikatoren zur Messung der LED-Beleuchtungswirkung und der Energieeinsparung sind;
• Elektrische Parameter: Spannung, Stromstärke, Leistung, Leistungsfaktor, Phasenverschiebungsfaktor DF, Oberschwingungen usw., die die elektrische Leistung und Energieeffizienz von LEDs widerspiegeln;
• Parameter der Lumen-Erhaltungsrate: Durch LM-80 Bei der Prüfung werden die Änderungskurven von Lichtstrom, Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex, Leistung, Leistungsfaktor, Stromstärke, Lichtausbeute usw. im Laufe der Zeit aufgezeichnet, um die Langzeitlebensdauer von LEDs zu bewerten.
Das LPCE-2 Das Lumenmessgerät verwendet eine Kernarchitektur aus Spektroradiometer und Ulbricht-Kugel, kombiniert mit einem hochpräzisen Modul zur Messung elektrischer Parameter, um eine synchrone Erfassung opto-elektro-farblicher Parameter zu ermöglichen. Seine Kernprinzipien sind wie folgt:
• Ulbrichtkugel-Technologie: Durch die Verwendung einer einteiligen Formtechnologie zur Herstellung einer mit einem Tisch ausgestatteten Ulbrichtkugel wird die Messgenauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen, zusammengesetzten Ulbrichtkugeln deutlich verbessert. Dadurch wird sichergestellt, dass das von den LEDs emittierte Licht gleichmäßig im Inneren der Kugel gestreut wird und Messfehler durch direktes Licht vermieden werden.
• Spektroradiometrische Detektion: Erfassung der spektralen Verteilung von LEDs mittels eines hochpräzisen CCD-Spektrometers und Berechnung von Farbart, Photometrie und anderen Parametern auf Basis der Spektraldaten. Die Wellenlängenmessgenauigkeit beträgt bis zu ±0.2 nm (wissenschaftliche Konfiguration) und gewährleistet so die Genauigkeit der Parameterberechnung;
• Synchrone Messung elektrischer Parameter: Integration digitaler Messgeräte für elektrische Parameter, Wechselstrom-Frequenzumrichter, geregelte Gleichstrom-Netzteile und anderer Geräte zur synchronen Erfassung elektrischer Parameter wie Spannung, Strom und Leistung von LEDs bei gleichzeitiger Messung opto-farbiger Parameter, wodurch die gemeinsame Analyse der photoelektrischen Leistung realisiert wird;
• Temperaturregelung und -korrektur: Optional IS-1.5MT Ulbrichtkugel mit konstanter Temperatur und TMP-8 Ein Mehrkanal-Temperaturdatenlogger kann die Innen- und Außentemperatur der Ulbricht-Kugel messen. In Kombination mit der Selbstabsorptionskoeffizienten-Korrekturfunktion der Software wird der Einfluss von Temperaturänderungen auf die Messergebnisse eliminiert.
Je nach Anwendungsszenario, LPCE-2 Das Lumenmessgerät ist in einer hochpräzisen und einer wissenschaftlichen Ausführung erhältlich und eignet sich für Unternehmen und Prüfinstitute unterschiedlicher Größe. Die spezifischen Ausführungen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Tabelle 1 Vergleichstabelle von LPCE-2 Lumen Tester Systemkonfigurationen
| Konfigurationstyp | Anwendbare Objekte | Kernkomponenten | Wellenlängenbereich (Standardmodell) |
| Hochpräzise Konfiguration (LMS-9000C) | Kleine und mittlere Unternehmen, allgemeine Prüfinstitutionen | Unterstützten LMS-9000C hochpräzises CCD-Spektrometer, optische Faser (CFO-1.5M), digitales elektrisches Parametermessgerät (LS2050B/LS2050C/LS2012), Wechselstromnetzteil mit variabler Frequenz (LSP-500VARC/LSP-500VARC-Pst), geregeltes Gleichstromnetzteil (DC-Serie), Ulbricht-Kugel (IS-1.5MA, IS-0.3M), Standardlichtquelle (SLS-50W, SLS-10W), 19-Zoll-Standardgehäuse (CASE-19IN) | 350-800nm |
| Konfiguration in wissenschaftlicher Qualität (LMS-9500C) | Große und mittlere Unternehmen, externe Prüfinstitute | LMS-9500C wissenschaftliches CCD-Spektrometer (Hamamatsu-Kühltyp, -10 °C ±0.05 °C), optische Faser (CFO-1.5M), digitales elektrisches Parametermessgerät (LS2050C), Wechselstrom-Netzteil mit variabler Frequenz (LSP-500VARC/LSP-500VARC-Pst), geregeltes Gleichstromnetzteil (DC-Serie), Ulbricht-Kugel (IS-1.5MA, IS-0.3M), Standardlichtquelle (SLS-50W, SLS-10W), 19-Zoll-Standardgehäuse (CASE-19IN) | 350-800nm |
Darüber hinaus bieten beide Konfigurationen erweiterte Modelle an, die den Wellenlängenbereich von 200-800 nm (UV-VIS) bzw. 350-1050 nm (VIS-NIR) abdecken können, um den Testanforderungen spezieller Szenarien gerecht zu werden.
LPCE-2(LMS-9000)Hochpräzises Spektroradiometer mit integriertem Kugelsystem
Die technischen Parameter der LPCE-2 Lumenmessgeräte erreichen branchenführendes Niveau und gewährleisten höchste Präzision und Zuverlässigkeit der Testergebnisse. Der Vergleich der wichtigsten technischen Parameter ist in der folgenden Tabelle dargestellt:
Tabelle 2 Vergleichstabelle der wichtigsten technischen Parameter von LPCE-2 Lumentester
| Technische Parameter | Hochpräzise Konfiguration (LMS-9000C) | Konfiguration in wissenschaftlicher Qualität (LMS-9500C) |
| Präzision der Wellenlängenprüfung | ± 0.3nm | ± 0.2nm |
| Wiederholbarkeit der Wellenlänge | ± 0.1nm | ± 0.1nm |
| Abtastintervall | ± 0.1nm | ± 0.1nm |
| Genauigkeit der Farbortkoordinaten (unter Standard-A-Lichtquelle) | ± 0.002 | ± 0.0015 |
| Korrelierter Farbtemperatur-Testbereich | 1,500K ~ 100,000K | 1,500K ~ 100,000K |
| Korrelierte Farbtemperaturgenauigkeit | ± 0.3% | ± 0.2% |
| Farbwiedergabeindexbereich | 0 ~ 100.0 | 0 ~ 100.0 |
| Präzision des Farbwiedergabeindex | ± (0.3 % des Messwerts ± 0.3) | ± (0.3 % des Messwerts ± 0.3) |
| Lichtstrom-Testbereich | 0.01-200,000lm | 0.01-200,000lm |
| Photometrische Linearität | ± 0.5% | ± 0.2% |
| Streulicht (600 nm/435 nm) | <0.015 %/<0.03 % | <0.015 %/<0.03 % |
| Integrationszeit | 0.1 ~ 10,000ms | 0.1 ms - 60 s |
| Datenschnittstelle | USB (Microsoft-zertifizierter Treiber) | USB (Microsoft-zertifizierter Treiber) |
| Unterstützte Betriebssysteme | Win7/Win8/Win10/Win11 (Chinesische und englische Software) | Win7/Win8/Win10/Win11 (Chinesische und englische Software) |
| Bericht-Exportformate | PDF (LM-79), Excel/PDF (LED-Lichtstromerhaltung) | PDF (LM-79), Excel/PDF (LED-Lichtstromerhaltung) |
Hochpräzise Detektion: Durch den Einsatz eines fortschrittlichen CCD-Spektrometers und einer einteiligen Ulbricht-Kugel erreicht die Messgenauigkeit der wichtigsten Parameter international führendes Niveau. Die Genauigkeit der Farbortkoordinate beträgt bis zu ±0.0015, und der lineare Fehler des Lichtstroms liegt bei nur ±0.2 %, wodurch die Genauigkeit der Messergebnisse gewährleistet wird;
• Umfassende Parameterabdeckung: Es kann alle Dimensionen von Indikatoren wie Farbart, Photometrie, elektrische Parameter und Lichtstromerhaltungsrate erfassen und erfüllt damit die vielfältigen Anforderungen der LED-Produktion, Forschung und Entwicklung sowie der Prüfung, ohne dass eine zusätzliche Konfiguration anderer Testgeräte erforderlich ist;
• Hohe Effizienz und Komfort: Die Integrationszeit kann im Bereich von 0.1 ms bis 60 s eingestellt werden und unterstützt den Wechsel zwischen Schnellerkennungs- und Hochpräzisionserkennungsmodi; die chinesische und englische Software ist einfach zu bedienen und unterstützt den Export von Berichten im PDF- und Excel-Format, was die Datenarchivierung und -analyse erleichtert;
• Hohe Kompatibilität: Kompatibel mit einer Vielzahl von LED-Produkten, darunter Energiesparlampen, Leuchtstofflampen, HID-Lampen, Kaltkathoden-Leuchtstofflampen, LEDs und LED-Module. Es unterstützt außerdem verschiedene Standardtests wie z. B. LM-79, LM-80und LM-82, mit einem breiten Anwendungsspektrum;
• Stabilität und Zuverlässigkeit: Das Produkt ist seit über 10 Jahren auf dem Markt und zeichnet sich durch ausgereifte Technologie und ein solides Kundendienstsystem aus. Das Ingenieurteam hat umfangreiche FAQs zusammengestellt, um auftretende Probleme schnell zu lösen.
In der LED-Produktionslinie, LPCE-2 Ein Lichtstrommessgerät dient als wichtiger Bestandteil der Qualitätskontrolle und ermöglicht Stichproben- oder Komplettprüfungen jeder Produktcharge. Durch die schnelle Messung von Kernparametern wie Lichtstrom, Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex und Leistung lassen sich fehlerhafte Produkte frühzeitig erkennen und so verhindern, dass minderwertige Produkte in den Markt gelangen. Beispielsweise wird bei der Herstellung von LED-Lampen mit dem Lichtstrommessgerät geprüft, ob der Lichtstrom den Designvorgaben (z. B. über 1000 lm) entspricht und die Farbtemperatur im Zielbereich von 3000 K bis 6500 K liegt. Dies gewährleistet eine gleichbleibende Produktleistung.
In der LED-Produktentwicklungsphase liefert das Lumenmessgerät umfassende opto-elektro-farbliche Parameterdaten, die den Entwicklern helfen, das Produktdesign zu optimieren. Beispielsweise kann durch die Prüfung der Auswirkungen verschiedener Chips, Gehäusematerialien und Ansteuerschaltungen auf die Lichtausbeute, den Farbwiedergabeindex und die Lebensdauer der LEDs die optimale Lösung ausgewählt werden. LM-80 Durch die Prüfung der Lumen-Erhaltungsrate wird die Langzeitzuverlässigkeit des Produkts bewertet und der F&E-Zyklus verkürzt.
Unabhängige Prüfinstitute müssen LED-Produkte gemäß internationalen und nationalen Normen testen und zertifizieren, um eine unparteiische Qualitätsbewertung für den Markt zu gewährleisten. Die wissenschaftliche Konfiguration der LPCE-2 Das Lumenmessgerät erfüllt die hohen Präzisionsanforderungen von unabhängigen Prüfinstitutionen vollständig und kann Prüfberichte gemäß Normen wie beispielsweise … ausstellen. LM-79 und (EU) 2019/2015, die die notwendige Zertifizierungsgrundlage für den Zugang von Produkten zu inländischen und ausländischen Märkten schafft.
Die Marktaufsichtsbehörden können die LPCE-2 Ein Lumenmessgerät dient der Qualitätskontrolle und Stichprobenprüfung von im Handel erhältlichen LED-Produkten. Es überprüft, ob die Produkte den nationalen Normen entsprechen und geht gegen illegale Praktiken wie falsche Kennzeichnung und minderwertige Produkte vor. Beispielsweise wird geprüft, ob die tatsächliche Lichtausbeute der LED-Produkte den Anforderungen der Energieeffizienzklasse entspricht und ob der Farbwiedergabeindex mit dem angegebenen Wert übereinstimmt. Dies dient der Wahrung der Marktordnung sowie der Rechte und Interessen der Verbraucher.
6. Schlussfolgerungen und Ausblick
Die Qualität von LEDs hängt maßgeblich von der Qualität ihrer opto-elektro-farblichen Parameter ab, und Lumenmessgeräte sind als zentrale Prüfgeräte unerlässlich für die LED-Qualitätskontrolle. Dank ihrer hohen Präzision, der umfassenden Parametererfassung und der starken Kompatibilität bieten sie zahlreiche Vorteile. LISUN LPCE-2(LMS-9000) Das integrierte Schnelltestsystem für opto-elektro-farbige LED-CCD-Sensoren erfüllt die Testanforderungen von Unternehmen und Prüfinstitutionen unterschiedlicher Größe und leistet einen wichtigen Beitrag zur Qualitätsverbesserung in der LED-Industrie.
Mit der Weiterentwicklung der LED-Technologie hin zu höherer Lichtausbeute, besserer Lichtfarbe, längerer Lebensdauer und intelligenterer Lichtverteilung werden Lumenmessgeräte kontinuierlich verbessert und optimiert. In Zukunft Lumenmessgeräte werden die Detektionsgenauigkeit und -effizienz weiter verbessern, intelligente Verbindungsfunktionen ausbauen, kollaboratives Testen mehrerer Geräte und cloudbasiertes Datenmanagement unterstützen; gleichzeitig werden sie sich an die Testanforderungen speziellerer Szenarien anpassen, wie z. B. die opto-elektro-Farbparametererkennung neuer Displaytechnologien wie Micro LED und Mini LED, und bieten damit eine technische Garantie für die kontinuierliche Innovation der LED-Industrie.
Vor dem Hintergrund einer umweltfreundlichen und kohlenstoffarmen Entwicklung ist die LED-Qualitätskontrolle als zentraler Vertreter energiesparender Beleuchtungsprodukte von besonderer Bedeutung. Lumenmessgeräte werden auch weiterhin eine Schlüsselrolle in allen Gliedern der LED-Wertschöpfungskette spielen, die standardisierte und qualitativ hochwertige Entwicklung der Branche fördern und einen Beitrag zur globalen Energieeinsparung und Emissionsreduzierung leisten.
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