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高亮度LED正向電特性"快速"測(cè)量的好方法

發(fā)布時(shí)間:2015-03-10 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】隨著高亮度LED的廣泛應(yīng)用,使得LED的性能需要再上一個(gè)階梯,為此,工程師們正在進(jìn)行大量測(cè)試、表征和開(kāi)發(fā)工作,包括對(duì)對(duì)功率和相應(yīng)的輸出照明效率進(jìn)行細(xì)致的測(cè)量,以評(píng)測(cè)其性能水平。本文今天就講講如何快速測(cè)量高亮度LED正向電特性,讓大家看看眼界。
 
高亮度 LED(HBLED)正以令人矚目的速度在我們的日常生活中迅速普及。相比于普通的LED, HBLED 的輸出已經(jīng)極大提高,使其可用于照明。越來(lái)越多的汽車(chē)使用它們作為尾燈和剎車(chē)燈。您經(jīng)常會(huì)看到,當(dāng)您前面的汽車(chē)剎車(chē)時(shí)剎車(chē)燈會(huì)瞬間亮起,其光色與以前的白熾燈相比具有更高的色純度。它們還可以用作頭燈、紅綠燈,甚至在街道、停車(chē)場(chǎng)、以及無(wú)數(shù)其他地方所使用的大功率照明燈。為了確保 HBLED 的性能水平能夠滿足這些應(yīng)用的要求,工程師們正在進(jìn)行大量測(cè)試、表征和開(kāi)發(fā)工作,包括對(duì)對(duì)功率和相應(yīng)的輸出照明效率進(jìn)行細(xì)致的測(cè)量,以評(píng)測(cè)其性能水平。
 
在今天的文章中,我之所以在標(biāo)題中使用了“快速”一詞,原因有兩個(gè):首先,當(dāng)嘗試捕獲 HBLED 的正向特性時(shí),必須以最短的時(shí)間完成測(cè)試,以盡量減小自熱所導(dǎo)致的溫度變化。HBLED 的工作溫度對(duì)其性能有很大影響。測(cè)試過(guò)程中減少溫度變化量可提高精度,更好地確定 HBLED 在給定工作溫度下的性能。其次是為您介紹一種方法,使您可以事半功倍地進(jìn)行這些 HBLED 測(cè)量。
 
在這個(gè)應(yīng)用中,我們使用 N6705B 直流電源分析儀主機(jī)中的 N6784A 四象限 SMU 模塊,可以省時(shí)省力地完成這些測(cè)量。圖 1 顯示了這一測(cè)量裝置。
HBLED 測(cè)試表征裝置
圖 1:HBLED 測(cè)試表征裝置
 
N6784A 不僅是速度極快的電壓源,還是更快的電流源。由于電流上升和下降時(shí)間只有短短幾微秒,所以非常容易產(chǎn)生脈寬不到 1 毫秒、 且具有快速上升和下降沿的高幅度電流脈沖,為執(zhí)行 HBLED 正向電表征提供必不可少的激勵(lì),使測(cè)試能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成,避免 HBLED 晶圓的溫度大幅上升。
 
圖 2 中的圖形是利用N6705+N6784,再配上14585A 分析軟件得到的一個(gè)測(cè)試結(jié)果。其中使用傾斜上升的電流脈沖代替了平頂脈沖。當(dāng)電流傾斜上升時(shí),N6784A同時(shí)對(duì)HBLED 的電壓和電流進(jìn)行數(shù)字化。 這使用戶可以表征電流從 0 到最大值所有驅(qū)動(dòng)電流級(jí)別的 HBLED 正向壓降。
HBLED 正向壓降表征結(jié)果
圖 2:HBLED 正向壓降表征結(jié)果
 
N6705B 直流電源分析儀主機(jī)配備14585A 功耗分析軟件能夠快速完成設(shè)置、測(cè)試并顯示結(jié)果。您可以從預(yù)定義的電流和電壓任意波形庫(kù)中選擇斜波,用它生成電流輸出斜波。在此例中,將它設(shè)置為在1毫秒內(nèi),電流從0 傾斜上升到 1.2A。在N6705的示波器模式中設(shè)置同時(shí)捕獲電壓和電流,并與電流斜波激勵(lì)同步。當(dāng)捕獲電壓和電流后,還可以將電壓和電流的逐點(diǎn)乘積,很容易地顯示功率曲線。隨后,功率輸入可以與 HBLED 上的光輸出測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián),確定 HBLED 的性能。
 
由于 N6784A 能夠供給負(fù)電壓并測(cè)量最低納安級(jí)的電流,所以這套系統(tǒng)不僅能夠測(cè)量 HBLED 的正向特性,還可以快速測(cè)試 HBLED 的反向泄漏特性。
 
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