【導讀】LED照明產(chǎn)品的老化試驗是一個(gè)非常重要的測試，通過(guò)老化測試可以及早發(fā)現LED 產(chǎn)品在長(cháng)期使用中可能產(chǎn)生的故障。本文所介紹的一種LED 老化測試方案可以提高多個(gè)LED 產(chǎn)品老化測試的同時(shí)性和自動(dòng)化性，得到最準確的監控數據并且能最大程度的節約人力成本。
本文所介紹的一種LED 照明產(chǎn)品長(cháng)時(shí)間通電老化試驗的方案，主要說(shuō)明了如何結合系統中的硬件產(chǎn)品，和主要的監控軟件，實(shí)現最大程度的發(fā)揮電源在老化系統中的作用，提高多個(gè)LED 產(chǎn)品老化測試的同時(shí)性和自動(dòng)化性，得到最準確的監控數據以及最大程度的節約人力成本的目標。該系統已經(jīng)應用到實(shí)際的老化試驗中，并將進(jìn)一步在LED 行業(yè)中推廣和應用。
LED 發(fā)光的原理
中國LED 產(chǎn)業(yè)起步于20 世紀70 年代。經(jīng)過(guò)30 多年的發(fā)展，中國LED 產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED 外延片的生產(chǎn)、LED 芯片的制備、LED 芯片的封裝以及LED 成品應用在內的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
LED 照明的LED 是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導體制成的，其核心是PN 結。因此它具有一般P-N 結的I-N 特性，即正向導通，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N 區注入P 區，空穴由P 區注入N 區。進(jìn)入對方區域的少數載流子（少子）一部分與多數載流子（多子）復合而發(fā)光。假設發(fā)光是在P 區中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復合發(fā)光。除了這種發(fā)光復合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復合，每次釋放的能量不大，不能形成可見(jiàn)光。
市場(chǎng)對LED 照明產(chǎn)品的要求
LED 光源有人稱(chēng)它為長(cháng)壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹(shù)脂封裝，燈體內也沒(méi)有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可達6 萬(wàn)到10 萬(wàn)小時(shí)，比傳統光源壽命長(cháng)10 倍以上。因此，要達到這樣的理想狀態(tài)，抗老化能力顯得尤為重要。
一、LED 照明產(chǎn)品的老化測試
LED 背光及照明產(chǎn)品的長(cháng)時(shí)間老化試驗是一個(gè)非常重要的測試，通過(guò)老化測試可以及早發(fā)現LED 產(chǎn)品在長(cháng)期使用中可能產(chǎn)生的光衰、色溫變化、漏電等故障，有利于產(chǎn)品性能的穩定。ITECH電源和老化測試軟件主要應用于LED 背光及照明產(chǎn)品的老化測試。
LED 照明產(chǎn)品老化測試的結果和使用的設備有很大的關(guān)系，老化設備和LED 照明產(chǎn)品,必須保證在充分散熱的情況下，確定最佳的老化時(shí)間，通過(guò)老化系統監控數據，進(jìn)行分析對比，以得到最精準的測試數據，從而達到生產(chǎn)和試驗的目的。
二、LED 老化測試中應用的電源和老化系統應具備的特點(diǎn)
由于LED 的工作電流非常特殊，故需要有專(zhuān)業(yè)的測試系統才能得到可靠的數據?？傮w上，在LED 老化測試中應用的電源和老化系統應具備如下特點(diǎn)：
1、高功率比的數控直流電源供應器，有寬廣的電壓電流使用率，應用范圍廣泛；
2、可自動(dòng)控制電壓及電流的變化率，最大可能的降低成本；
3、高精度及高分辨率；
4、低噪聲及紋波；
5、盡量小的體積，節約空間；
三、LED 老化測試系統的搭建
LED 老化測試系統，由直流電源與控制軟件搭建而成，具體如下圖所示：
圖1：Fig1 多路IT6720 結合IT9100 軟件對LED 老化測試圖
注：上圖中使用的電源型號為ITECH IT6720，老化控制軟件型號為ITECH IT9100
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下圖是使用該測試系統在老化測試過(guò)程中，用戶(hù)觀(guān)察到的界面截圖：
圖2：Fig2 IT9100 軟件對LED 老化的監測界面圖
在此界面中，可以同時(shí)觀(guān)測到16*32 個(gè)通道的LED 照明或背光產(chǎn)品的老化?？偣卜譃?6 組，每組可達32 個(gè)通道， 并用數組表示。界面上每個(gè)方塊代表一個(gè)通道，當該通道配置時(shí)，該通道方塊呈灰色。用顏色來(lái)區分不同的運行狀態(tài)，能使用戶(hù)在使用過(guò)程中更加清晰、簡(jiǎn)便、快速的觀(guān)測到任何細微的變化。通常來(lái)說(shuō)，為了符合人們的習慣，不同顏色所表示的功能如下：
灰色：已配置或運行停止
黃色：通訊失敗
紅色：運行發(fā)生錯誤
綠色：通訊及運行都很正常
四、選用此LED 老化測試方案的優(yōu)勢
選用靈活配比的電源,結合支持多通道的老化監控軟件，可實(shí)現同時(shí)對上百個(gè)LED 的老化監控測試。
這個(gè)方案的優(yōu)勢在于：
1） 電源體積小巧、標準，可以放置在標準的儀器柜上，搭置老化系統可以根據實(shí)際情況，容易設計和擺放。避免了特殊定制老化測試系統柜的繁雜工作；
2） 使用的可編程電源，操作方便，并且具有高精確度、穩定性強的特點(diǎn)；
3） 智能風(fēng)扇控制，噪音??；
4） 可以通過(guò)軟件，批量設定老化的值并可以檢測每一個(gè)LED 照明產(chǎn)品的工作狀態(tài)；
5） 在老化試驗臺長(cháng)時(shí)間持續工作的時(shí)候，一般為72H , 無(wú)需有值班人員守候；
6） 利用監控軟件，可以自動(dòng)記錄數據，便于分析；
7） 價(jià)格合理，搭建簡(jiǎn)單，未來(lái)的可擴展性強，非常適合此領(lǐng)域的應用。
五、結論
LED 發(fā)光的特性，對LED 照明產(chǎn)品老化測試的方案提出了特殊要求。上文中介紹的LED 老化測試方案，可廣泛應用于LED 照明以及背光產(chǎn)品的老化測試，并且表現堪稱(chēng)完美。選擇專(zhuān)業(yè)應用于LED 行業(yè)的電源及控制軟件，搭建上述測試系統，可得到最為精準、有效地數據。
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