支持多通道老化监控的LED老化测试方案

经过30多年的发展，从起步到现在，中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED成品应用在内的较为完整的产业链。 　　LED照明的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。　 　　市场对LED照明产品的要求： 　　LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。 　　因此，要达到这样的理想状态，抗老化能力显得尤为重要。 　　一、 LED照明产品的老化测试 　　LED 背光及照明产品的长时间老化试验是一个非常重要的测试，通过老化测试可以及早发现LED产品在长期使用中可能产生的光衰、色温变化、漏电等故障，有利于产品性能的稳定。ITECH电源和老化测试软件主要应用于LED 背光及照明产品的老化测试。 　　LED 照明产品老化测试的结果和使用的设备有很大的关系，老化设备和LED照明产品，必须保证在充分散热的情况下，确定最佳的老化时间，通过老化系统监控数据，进行分析对比，以得到最精准的测试数据，从而达到生产和试验的目的。 　　二、LED老化测试中应用的电源和老化系统应具备的特点 　　由于LED的工作电流非常特殊，故需要有专业的测试系统才能得到可靠的数据。总体上，在LED老化测试中应用的电源和老化系统应具备如下特点： 　　1）高功率比的数控直流电源供应器，有宽广的电压电流使用率，应用范围广泛； 　　2）可自动控制电压及电流的变化率，最大可能的降低成本； 　　3）高精度及高分辨率； 　　4）低噪声及纹波； 　　5）尽量小的体积，节约空间； 　　三、LED老化测试系统的搭建 　　LED老化测试系统，由直流电源与控制软件搭建而成，具体如下图所示： 　　图1:多路IT6720结合IT9100软件对LED老化测试图 　　注：上图中使用的电源型号为ITECH IT6720,老化控制软件型号为ITECH IT9100 　　下图是使用该测试系统在老化测试过程中，用户观察到的界面截图： 　　图2:IT9100软件对LED老化的监测界面图 　　在此界面中，可以同时观测到16*32个通道的LED照明或背光产品的老化。总共分为16组， 每组可达32个通道， 并用数组表示。界面上每个方块代表一个通道，当该通道配置时，该通道方块呈灰色。用颜色来区分不同的运行状态，能使用户在使用过程中更加清晰、简便、快速的观测到任何细微的变化。通常来说，为了符合人们的习惯，不同颜色所表示的功能如下： 　　灰色：已配置或运行停止 　　黄色：通讯失败 　　红色：运行发生错误 　　绿色：通讯及运行都很正常 　　四、在LED老化测试中选用此方案的优势 　　选用灵活配比的电源，结合支持多通道的老化监控软件，可实现同时对上百个LED的老化监控测试。 　　这个方案的优势在于： 　　1）电源体积小巧、标准，可以放置在标准的仪器柜上，搭置老化系统可以根据实际情况，容易设计和摆放。避免了特殊定制老化测试系统柜的繁杂工作； 　　2）使用的可编程电源，操作方便，并且具有高精确度、稳定性强的特点； 　　3）智能风扇控制，噪音小； 　　4）可以通过软件，批量设定老化的值并可以 检测每一个LED照明产品的工作状态； 　　5）在老化试验台长时间持续工作的时候，一般为72H , 无需有值班人员守候； 　　6）利用监控软件，可以自动记录数据，便于分析； 　　7）价格合理，搭建简单，未来的可扩展性强，非常适合此领域的应用。 　　五、结论 　　LED发光的特性，对LED照明产品老化测试的方案提出了特殊要求。上文中介绍的LED老化测试方案，可广泛应用于LED照明以及背光产品的老化测试。选择专业应用于LED行业的电源及控制软件，搭建上述测试系统，可得到最为精准、有效地数据。