测量LED正向电压，亮度及峰值波长时，需要恒流源驱动，测量漏电流时需要反向电压，而如果处于测试工位的LED是反向放置的，测试电路应能够自动转换输出极性^[4]，同时由于不同功率LED所需的驱动电流和电压不一样，不同客户测试要求也不一样，因此LED电参数测试系统应具备多种恒流源和恒压源，同时应具有快速加载和卸载的平稳能力。

　　本文所述电参数测试系统主要包括供电模块，恒流恒压输出模块，极性切换模块，电参数输入模块，如图8所示。

 

图8. 电参数测试系统结构示意图

　　系统恒流/恒压电源分别由12位D/A通过PC机软件控制，电源输出电路通过极性切换与PID参数调节达到最佳工作状态以满足快速脉冲测试的要求。测得电信号经快速取样电路、采样保持器和多路选择开关，由PC机控制一个16位A/D转换成数字信号后输出显示。

　　系统极性切换模块完成电路的极性切换和取样电阻的选择（为了使测试信号便于转换处理，正向测试时使用小电阻，反向测试时使用大电阻）。

　　本文所述大功率LED分拣机的测试软件用VC编写，主要包括以下功能模块：

　　1）．通讯模块：完成PC机与PLC，测试仪器，LED校准源的通讯；

　　2）．参数设置模块：完成测试参数与分类参数的设置；

　　3）．测试模块：完成参数测试与计算；

　　4）．校准模块：完成暗电流采集，参数的校准与波长定标；

　　5）．输出模块：完成LED光电参数与相对光谱功率分布曲线的实时显示和被测LED所有数据的保存，查询，打印；

　　6）．统计模块：完成各等级LED数、不良品率的统计。

　　研制的大功率LED分拣机达到了下列技术指标：

　　1）．恒流输出范围：0.0mA～50.0mA～1000mA，最大允许输出电压10V；

　　2）．恒压源输出范围：0.0V～10.0V，最大允许输出电流100μA；

　　3）．快速脉冲测定：50ms～1000ms可调；

　　4）．波长范围：380nm～780nm；

　　5）．波长准确度：±1nm；电压测量准确度：±1%；电流测量准确度：±1%；色品坐标测量准确度：±0.01；测试重复性：±5%；

　　6）．测试速度：>2k/h；气压：0.5Mpa；分档数：64档；最大可测功率：10w。

样机研制成功后，在远方公司进行了实测，对100个1w白光 LED的部分光通量进行了10次重复性测试，表2抽取了其中10个LED的数据。由表2可知测试结果满足测试重复性±5%的技术要求。

表2 分拣机测试重复性数据列表（q=16°）

　　本文所述大功率LED全自动分拣机，将PLC技术，大口径微积分球光学取样技术，分光积分法相结合的光度技术和PC机软件结合在一起,实现了大功率LED的在线测试与自动分类，测试结果复现性高，分类效果良好。

　　大功率LED照明产业前景越来越明朗，全球和中国的LED照明产业将会有更大发展，大功率LED全自动分拣机已有十分明朗的市场。

 

 

[1] 苗红利,王进,王晶等.LED白光照明光源的研制[J].光电子激光,2004,15(6): 657-659.

[2] CIE 127-2007. Measurement of LEDs[S]. Vienna: CIE publication, 2007.

[3] 潘建根,沈海平,冯华君.光谱校正积分光度法测量蓝光LED光通量[J].半导体学报,2006,27(5): 932-936.

[4] 王术军,张保洲. LED在线分拣系统的研制.半导体光电[J], 2004, 25(2):108-111.