Plataforma de pruebas fotométricas, colorimétricas y eléctricas integrales basada en un sistema de medición LED.

Resumen
Las fuentes de luz LED han reemplazado gradualmente a las lámparas tradicionales de bajo consumo, las lámparas fluorescentes, las lámparas de descarga de gas de alta presión HID y las lámparas fluorescentes de cátodo frío, convirtiéndose en productos convencionales para la iluminación general, comercial y automotriz. El método principal para el control de calidad de las fuentes de luz es la prueba integrada de parámetros fotométricos, colorimétricos y eléctricos completos, y un sistema de medición LED dedicado sirve como soporte de hardware principal para realizar pruebas estandarizadas y de alta precisión. LISUN LPCE-2 (LMS-9000) Sistema de prueba fotométrica, colorimétrica y eléctrica integral rápida para LED CCD como objeto de investigación, este artículo analiza la capacidad de prueba compatible con múltiples categorías de fuentes de luz del sistema de medición LED. Se detallan las ventajas técnicas del sistema en la prueba de lámparas de bajo consumo, lámparas fluorescentes, lámparas de sodio de alta presión/mercurio HID, lámparas fluorescentes de cátodo frío y fuentes de luz LED. Se explica en detalle el mecanismo de trabajo cooperativo del radiómetro espectral, la esfera integradora formada integralmente y el módulo de medición eléctrica multicanal del sistema. Diferencias en los parámetros técnicos entre dos configuraciones, alta precisión LMS-9000C y de grado científico LMS-9500CSe comparan los datos de prueba. En combinación con las normas nacionales GB/T, las normas internacionales CIE y las series IES LM, se verifica la fiabilidad de los datos de prueba. Este artículo demuestra las ventajas de un sistema profesional de medición de LED en cuanto a fiabilidad de datos y eficiencia de las pruebas para el desarrollo de productos LED, la inspección de calidad de entrada y las pruebas de certificación de terceros, y proporciona referencias técnicas para que las empresas de iluminación, los laboratorios optoelectrónicos y las instituciones de ensayo seleccionen sistemas de medición de LED estandarizados. 

Introducción

Durante la iteración de productos en la industria de la iluminación, las fuentes de luz tradicionales y las fuentes de luz LED coexisten desde hace mucho tiempo. Los departamentos de control de calidad de las empresas y los laboratorios externos necesitan realizar pruebas de rendimiento en diversas fuentes de luz simultáneamente, mientras que los equipos de prueba de una sola función no pueden satisfacer los requisitos de prueba de todos los tipos de fuentes de luz. A diferencia de las fuentes de luz tradicionales, la calidad luminosa, la vida útil y el grado de eficiencia energética de los productos LED se determinan conjuntamente mediante parámetros fotométricos, colorimétricos y eléctricos integrales, que incluyen el flujo luminoso, la temperatura de color correlacionada, el índice de reproducción cromática, la potencia de accionamiento y la tasa de mantenimiento del flujo luminoso. Un solo fotómetro o un dispositivo espectral simple no pueden evaluar completamente la calidad integral de los productos LED. Es necesario adoptar un sistema de medición LED integrado para recopilar parámetros multidimensionales.

Normas industriales actuales como GB/T 24824, CIE 177, ANSI-C78.377, IES LM-79 y LM-80 Se establecen indicadores estrictos para los equipos de prueba de fuentes de luz, con límites claros en la precisión de la longitud de onda espectral, el error de coordenadas cromáticas, la linealidad fotométrica, la supresión de luz parásita y la capacidad de monitoreo de la degradación de la luz a largo plazo. Los equipos de prueba simples, compuestos por esferas integradoras empalmadas y espectrómetros comunes, provocan pérdidas por reflexión de la luz en las uniones de empalme con una supresión deficiente de la luz parásita, lo que resulta en una alta dispersión de los datos de coordenadas cromáticas y flujo luminoso, que no cumplen con los requisitos para la emisión de informes de certificación internacionales conforme a las normas de la serie LM.

LISUN lanza el LPCE-2 serie Sistema de medición LED, que integra un radiómetro espectral CCD de alta precisión, una esfera integradora integrada, un analizador digital de parámetros eléctricos y una fuente de alimentación CA/CC de frecuencia variable. Un solo conjunto de equipos puede completar las pruebas de todas las categorías de fuentes de luz, incluidas lámparas de bajo consumo, lámparas fluorescentes, lámparas de gas de alta presión HID, lámparas de cátodo frío y módulos/luminarias LED. También es aplicable a pruebas fotométricas, colorimétricas y eléctricas rutinarias de LED y al monitoreo del envejecimiento del flujo luminoso a largo plazo de acuerdo con LM-80El software y el hardware cumplen plenamente con las normas nacionales e internacionales de pruebas de iluminación, solucionando los problemas de compatibilidad y precisión insuficientes de los equipos en las pruebas con múltiples fuentes de luz mixtas y en las pruebas estandarizadas de certificación de LED.

Espectrofotómetro LPCE 2 (LMS 9000) y sistema de prueba de esfera integradora

Alcance de la fuente de luz adaptable y normas de prueba correspondientes LPCE-2 Sistema de medición LED

Introducción a las categorías de fuentes de luz comprobables
Como plataforma de pruebas integral integrada, la LPCE-2 El sistema de medición LED es compatible con las fuentes de luz de iluminación más utilizadas en toda la industria:
1. Fuentes de luz tradicionales de descarga de gas: lámparas compactas de bajo consumo, lámparas fluorescentes lineales, lámparas fluorescentes de cátodo frío (CCFL), lámparas de sodio de alta presión HID y lámparas de mercurio de alta presión;

2. Fuentes de iluminación de estado sólido: chips LED, módulos LED, bombillas LED, paneles de luz LED, LED para el crecimiento de plantas y fuentes de luz LED para automóviles.

El sistema admite la conmutación entre tres modos de prueba: espectrofotometría, fotometría y espectrofotometría-fotometría, adaptándose a la lógica de prueba para fuentes de luz con diferentes principios de luminiscencia, y puede generar sincrónicamente cuatro categorías de parámetros completos, que incluyen cromaticidad, fotometría, rendimiento eléctrico y mantenimiento de la atenuación luminosa.

El sistema de medición LED cumple con las normas de ensayo nacionales e internacionales autorizadas.
El acceso al mercado, la certificación de eficiencia energética y la clasificación de calidad de los productos LED requieren informes de prueba emitidos de acuerdo con estándares unificados. El diseño completo de software y hardware de LPCE-2 Cumple con todas las especificaciones fotométricas y colorimétricas principales. Las normas aplicables se muestran en la Tabla 1.

Comparación de parámetros técnicos básicos para dos configuraciones de hardware de LPCE-2 Sistema de medición LED

El LPCE-2 El sistema de medición LED incluye dos esquemas de hardware: alta precisión LMS-9000C y de grado científico LMS-9500CSon adecuados para la inspección de calidad en líneas de producción de pequeñas y medianas empresas, así como para las pruebas de certificación de grandes y medianas empresas y laboratorios de ensayo externos, respectivamente. Los indicadores de precisión principales de ambos sistemas se muestran en la Tabla 2, y todos cumplen con los requisitos de pruebas de alta precisión para los parámetros fotométricos, colorimétricos y eléctricos de los LED.

Ambas versiones del sistema de medición LED están equipadas con esferas integradoras de fabricación integral. En comparación con las esferas integradoras tradicionales, la superficie esférica de fabricación integral no presenta juntas de empalme y cuenta con un recubrimiento de reflexión difusa uniforme en la pared interior. Esto evita la fuga de luz a través de las juntas y la reflectividad local irregular, reduciendo significativamente los errores sistemáticos en las pruebas de flujo luminoso y cromaticidad. No se produce deformación estructural tras repetidas pruebas a alta temperatura durante largos periodos, y la precisión del equipo se mantiene estable durante más de diez años. El sistema incorpora lámparas auxiliares y un algoritmo de corrección de autoabsorción para compensar automáticamente la pérdida de absorción de luz de las fuentes de luz LED y las luminarias de alta potencia dentro de la esfera integradora, mejorando aún más la fiabilidad de los datos de prueba.

Parámetros de prueba completos y funciones inteligentes de LPCE-2 Sistema de medición LED

Parámetros de prueba fotométricos, colorimétricos y eléctricos todo en uno.
Como sistema profesional de medición de LED, LPCE-2 En una sola prueba se pueden recopilar tres categorías de parámetros clave, cubriendo completamente todos los indicadores para la evaluación de la calidad de los LED:

• Parámetros colorimétricos: coordenadas de cromaticidad x/y, temperatura de color correlacionada (CCT), longitud de onda pico, longitud de onda dominante, FWHM, pureza del color, CRI, CQS, TM-30-24 (índice de fidelidad del color Rf, índice de gama Rg) y curva completa de distribución de potencia espectral;

• Parámetros fotométricos: flujo luminoso total, eficacia luminosa (lm/W), potencia radiante, eficiencia de enchufe de pared (WPE), eficiencia cuántica externa (EQE), índice de eficiencia energética (EEI), radiación fotosintéticamente activa (PAR) dedicada a la luz de las plantas y flujo de fotones fotosintéticos (PPF);

• Parámetros eléctricos: tensión de entrada, corriente, potencia activa, factor de potencia, distorsión armónica y factor de desplazamiento (FD);

• Parámetros de fiabilidad a largo plazo (LM-80 Modo): curva de decaimiento del flujo luminoso a lo largo del tiempo, curva de deriva de la temperatura de color, atenuación del índice de reproducción cromática y datos de variación a largo plazo de la potencia, la corriente y la eficacia luminosa.

Diseño inteligente del sistema de medición LED para eliminar errores en las pruebas manuales.
• Control cooperativo de múltiples potencias: El sistema integra una fuente de alimentación de CA de frecuencia variable y una fuente de alimentación de CC con tensión/corriente estabilizada. La salida CA/CC se puede conmutar con un solo clic, adaptándose a luminarias LED alimentadas por CA, chips LED de CC y lámparas fluorescentes de CA tradicionales sin necesidad de reemplazar manualmente el equipo de alimentación.

• Recopilación de datos totalmente automática: El software realiza automáticamente el escaneo espectral y la lectura síncrona de parámetros eléctricos sin necesidad de registro manual de datos. Los módulos integrados de corrección de autoabsorción y monitorización de temperatura para la esfera integradora compensan en tiempo real la desviación fotométrica causada por la temperatura.

• Exportación automática de informes estandarizados: El software admite interfaces en chino e inglés y es compatible con sistemas Windows desde Win7 hasta Win11. LM-79 informes de certificación en formato PDF y LM-80 Los informes de pruebas de mantenimiento del flujo luminoso en formato PDF/Excel se pueden generar con un solo clic. Estos informes, a prueba de manipulaciones, pueden utilizarse directamente para la certificación por parte de organismos independientes como CQC, SGS y UL.

• Capacidad de actualización ampliable: se puede combinar con IS-1.5MT esfera integradora de temperatura constante y TMP-8 Escáner de temperatura multicanal para cumplir con los requisitos de prueba de degradación lumínica a temperatura constante IES LM-82. Un sistema de medición LED cubre las pruebas de rutina y el monitoreo del envejecimiento de confiabilidad a largo plazo.

Valor de aplicación industrial de LPCE-2 Sistema de medición LED

Inspección de calidad en la línea de producción para fabricantes de embalajes y luminarias LED.
Las fábricas de chips LED, las fábricas de embalaje y los fabricantes de luminarias necesitan realizar pruebas por lotes de los materiales entrantes y los productos terminados para garantizar la consistencia fotométrica y colorimétrica. LPCE-2 El sistema de medición LED completa el escaneo en cuestión de segundos para realizar inspecciones por lotes en las líneas de producción. Detecta rápidamente los productos no conformes con cambios en la temperatura de color, eficacia luminosa insuficiente e índice de reproducción cromática inadecuado, evitando que los productos defectuosos lleguen al mercado. También permite realizar la depuración espectral y la optimización de la proporción de fósforo en el desarrollo de nuevos productos. Los datos espectrales precisos guían la igualación del color LED y la mejora de la eficacia luminosa.

Pruebas simultáneas de múltiples categorías para fabricantes de fuentes de luz tradicionales
Para los fabricantes de lámparas de bajo consumo y lámparas de descarga de gas HID que producen fuentes de luz nuevas y tradicionales en la misma línea de producción, no es necesario adquirir múltiples equipos de prueba de una sola función. Uno LPCE-2 El sistema de medición LED puede realizar pruebas sincrónicas de lámparas fluorescentes tradicionales y nuevos productos LED, lo que reduce los costos de adquisición de equipos de laboratorio y ahorra espacio en el laboratorio.

Laboratorios de ensayo y certificación de terceros
Las instituciones de prueba de terceros que emiten informes de certificación de eficiencia energética y seguridad de iluminación imponen requisitos extremadamente altos en cuanto a la precisión de las pruebas, el cumplimiento de las normas y la trazabilidad de los datos del sistema de medición de LED. El espectrómetro, la esfera integradora y la fuente de luz estándar de LPCE-2 Puede proporcionar certificados de calibración metrológica. Los datos de prueba cumplen plenamente con los requisitos de las normas GB/T, CIE e IES. El certificado emitido LM-79 y LM-80 Los informes son reconocidos por organismos de certificación de todo el mundo, lo que reduce la necesidad de repetir las pruebas y mejora la capacidad de análisis de los laboratorios.

Laboratorios universitarios de optoelectrónica e instituciones de I+D en iluminación industrial
Para la enseñanza de la optoelectrónica en universidades y los escenarios de I+D de LED para el crecimiento de plantas, este sistema de medición de LED puede probar parámetros ópticos específicos de las plantas, incluidos PAR y PPF, y generar curvas espectrales completas, satisfaciendo la demanda de datos de alta precisión en experimentos de enseñanza y desarrollo de productos de iluminación especiales.

Conclusión

El control de calidad de los productos LED se basa en pruebas fotométricas, colorimétricas y eléctricas integradas, completas y precisas. Un sistema integrado profesional Sistema de medición LED sirve como equipo central para realizar pruebas estandarizadas. Como un sistema de medición LED comercial maduro, LISUN LPCE-2 El sistema de prueba fotométrica, colorimétrica y eléctrica integral rápida para LED CCD (LMS-9000) incorpora una esfera integradora de alta precisión y un radiómetro espectral CCD de alta resolución en su hardware. Su software es totalmente compatible con los estándares de prueba de iluminación GB/T, CIE e IES. Este equipo permite probar todas las categorías de fuentes de luz, incluyendo lámparas de bajo consumo, lámparas fluorescentes, lámparas de gas de alta presión HID, lámparas fluorescentes de cátodo frío y LED.

Dos configuraciones (alta precisión y grado científico) pueden satisfacer las demandas diferenciadas de la inspección de líneas de producción de pequeñas y medianas empresas y de laboratorios de certificación de alta gama. El sistema recopila automáticamente cuatro categorías de parámetros: colorimetría, fotometría, rendimiento eléctrico y degradación lumínica a largo plazo. Está equipado con funciones que incluyen exportación de informes estandarizados, corrección de autoabsorción y prueba de degradación lumínica a temperatura constante ampliable. Resuelve los problemas de los equipos de prueba tradicionales de una sola función, como la precisión insuficiente, la mala compatibilidad de la fuente de luz y la incapacidad para generar informes de certificación internacionales desde tres dimensiones: precisión del hardware, nivel de automatización y adaptabilidad estándar. En el contexto de la mejora de la calidad en la industria de la iluminación LED y la certificación global normalizada de eficiencia energética, el LPCE-2 El sistema de medición de LED mejora eficazmente la precisión y la eficiencia de las pruebas de fuentes de luz, y proporciona una solución de prueba estandarizada completa para el desarrollo de productos LED, el control de calidad de la producción y la certificación de acceso al mercado.