Cualquier laboratorio que proporcione una caracterización creíble de los productos LED depende de equipo de prueba de iluminaciónLa primera pregunta al diseñar un programa de pruebas de LED es qué se desea comprobar con las mediciones. Muchos proyectos requieren que, para que se produzca el control, el rendimiento, la calidad del color, la estabilidad temporal y la eficiencia eléctrica se respondan de forma repetible y documentable. Esta necesidad implica que el laboratorio debe integrar la instrumentación óptica, la metrología eléctrica y la normativa ambiental en un mismo procedimiento de flujo de trabajo para que cada medición de lúmenes, curva espectral o parpadeo reportada pueda vincularse a la calibración del instrumento y a una condición de prueba documentada.

Cadena de medición óptica y selección de instrumentos

Los dos pilares del examen fotométrico y colorimétrico son el flujo luminoso total y la distribución de potencia espectral. Las esferas integradoras siguen siendo la opción preferida cuando se requiere obtener un flujo luminoso total independientemente de la forma del haz. La esfera en sí misma es un integrador radiométrico y, por lo tanto, su tamaño, la geometría interna y la reflectancia del revestimiento determinan la cadena de medición. Compare la esfera con un espectrorradiómetro con precisión conocida de longitud de onda y capacidad para detectar luz parásita, ya que el error espectral es directamente proporcional al error colorimétrico.
Para datos direccionales y con resolución espacial, utilice un goniofotómetro o un fotómetro de imágenes. El goniofotómetro proporciona datos de intensidad luminosa en función del ángulo, que se utilizan para la generación de análisis IES y de conformación de haz, así como para archivos EULUMDAT. Un fotómetro o un colorímetro captura mapas de luminancia y cromaticidad de la luminaria en dos dimensiones, lo cual resulta de gran utilidad cuando la luminaria presenta irregularidades espaciales o fuentes de color mixtas. Los medidores de luminancia de campo estrecho ofrecen una medición precisa de puntos calientes más pequeños, como los emisores COB.
La cadena óptica incluye comportamiento temporal. La amplitud de numerosos controladores LED varía o se desvía al arrancar. El tiempo de subida, el parpadeo y los efectos estroboscópicos se obtienen mejor con un fotodiodo rápido y un digitalizador con suficiente ancho de banda. El índice de parpadeo, los espectros de frecuencia, el porcentaje de parpadeo, el dominio temporal y todas las métricas se calculan y utilizan para informar sobre factores humanos y la evaluación de seguridad, así como para el cumplimiento normativo.
Se debe tener especial cuidado con las lentes, difusores y ópticas secundarias. Al probar una luminaria, al montarla, considere el sistema como tal. Fije la óptica de montaje tal como estará en la práctica. En sistemas de prueba modulares, numerosos proveedores ofrecen kits que certifican el montaje y la unión térmica. Fabricantes de laboratorios (LISUN) proporcionan una colección de accesorios que permiten replicar las condiciones de montaje de producción en el laboratorio y reducir las disparidades en las configuraciones.

Consideraciones eléctricas, térmicas y ambientales

Las pruebas de LED no pueden realizarse con precisión sin tener en cuenta consideraciones eléctricas y térmicas. Se requieren analizadores de potencia para medir la potencia real de voltaje y corriente, así como la distorsión armónica, a fin de calcular la eficacia luminosa y observar las anomalías inducidas por el controlador. Alinee el registro eléctrico y óptico con la adquisición, asegurando que todas las lecturas de lúmenes se correspondan con las condiciones actuales del controlador.
La temperatura también influye. La salida espectral y la eficacia luminosa varían con la temperatura de la unión del LED. Un procedimiento fiable inserta un sensor de temperatura en la carcasa o en el punto de temperatura de transición (TC) definido, registra el estado estable y luego informa los valores ópticos. En el caso de LED y módulos encapsulados, las luminarias térmicas recrean la disipación de calor durante la producción, mientras que en las luminarias completas, las cámaras térmicas recrean las condiciones ambientales. La humedad, cuando esta es importante, incluye el control climático, ya que la influencia combinada de la humedad y la temperatura aumenta la pérdida de lúmenes y provoca fallos por corrosión.
Las sombras y la disipación de calor en las rutas de los conectores son fuentes de error comunes que no se han abordado adecuadamente. Conecte los cables de alimentación para evitar la obstrucción de la óptica. Instale pasamuros que no comprometan la integridad de la cámara y mantengan la conducción a un nivel mínimo. Si la medición requiere acoplamiento a la red eléctrica, utilice accesorios LISN con la clasificación adecuada para introducir una impedancia conocida y aislar el elemento de prueba del ruido del edificio.

Figura: Equipo de prueba de iluminación

Trazabilidad de calibración y flujo de trabajo de datos

Cada instrumento incrementará el error de medición. Calibración. Un programa de calibración es un programa riguroso que vincula espectrorradiómetros, fotómetros, analizadores de potencia y sensores de temperatura con laboratorios nacionales o acreditados. Los certificados de calibración deben incluir las incertidumbres para que el laboratorio pueda desarrollar un presupuesto de incertidumbre y determinar el grado de confianza en los lúmenes, las coordenadas de cromaticidad y los valores de eficacia reportados.
Incluya siempre una prueba de funcionalidad rutinaria después de cada campaña de medición. La deriva se puede detectar rápidamente con una fuente de referencia estable y antes de iniciar una prueba formal mediante una comprobación rápida con una fuente de referencia estable, la saturación del detector o una configuración incorrecta del software. Revise los resultados y registre la verificación y la salida sin procesar del instrumento. El registro espectral sin procesar permite el reprocesamiento a medida que se añaden nuevas mediciones o procesos de corrección sin necesidad de reprocesar las muestras físicas.
Los equipos de prueba de iluminación son el elemento clave para integrar las pruebas de iluminación en un flujo de trabajo coherente, realizado mediante software. Seleccione conjuntos de mediciones de posición angular, muestreo espectral y registro de potencia sincronizados. Los formatos de exportación aceptan archivos fotométricos típicos y conservan metadatos como números de serie de instrumentos, fechas de calibración, condiciones ambientales y posición de las luminarias. La validación de sumas de comprobación y el control de versiones de los scripts de prueba ayudan a evitar alteraciones silenciosas involuntarias que corrompen el historial de datos a largo plazo. Las copias de seguridad seguras se encargan de esto.
Los estándares de informes son importantes. Cite las normas de prueba pertinentes en cada informe, incluyendo las condiciones completas de la prueba. Por ejemplo, configure la forma de onda del variador, la temperatura ambiente, la temperatura de transición vítrea (Tc), el tiempo de calentamiento y la trazabilidad de la calibración. Las mediciones de color deben reportarse con la distribución de potencia espectral, no solo con valores derivados. Esta práctica facilita la verificación independiente, así como el cálculo posterior, como los índices TM 30, basados ​​en los mismos datos.

Diseño de laboratorios prácticos y prioridades de inversión

Los laboratorios de diseño no se limitan a las especificaciones principales. Unas mejores fijaciones y un montaje estable permiten una mejor repetición que un espectrorradiómetro de resolución ligeramente superior. Utilice fuentes de referencia trazables, fijaciones térmicas sólidas y cableado de calidad. Programe la frecuencia de calibración y las piezas de repuesto según la intensidad de uso del instrumento.
La transferencia de métodos es más fácil cuando se trabaja con proveedores conocidos. Proveedores como LISUN Suministrar hardware, software y ecosistemas de accesorios de medición que facilitan la integración y, en muchos casos, la calibración. Al elegir el equipo, considere la documentación y las alternativas de servicio de los proveedores, así como el rendimiento del inventario.
Equipo de prueba de iluminación Constituye la infraestructura que transforma la física de los dispositivos en especificaciones de producto útiles. El uso de la selección de instrumentos con objetivos de medición que controlan el contexto eléctrico y térmico, e imponen una calibración trazable y la gestión de datos, permite que el laboratorio transforme las pruebas de LED en una ventaja para el diseño y el cumplimiento normativo, en lugar de una fuente de dudas.