快速LED光電參數(shù)測量系統(tǒng)研究.pdf

1、LED光電參數(shù)測量系統(tǒng)是LED分選設(shè)備的核心,直接決定了LED分選的速度和準(zhǔn)確度。目前LED分選設(shè)備采用光譜卡、電參數(shù)卡各自采集數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)傳送至PC機(jī),由PC機(jī)計算得到光參數(shù)及電參數(shù)后進(jìn)行顯示與判別。隨著LED產(chǎn)能的繼續(xù)擴(kuò)大、現(xiàn)有LED分選設(shè)備的分選速度及價格越來越受到挑戰(zhàn)。因此在LED光電參數(shù)測量過程中,在測量速度上的進(jìn)一步挖掘及成本上的進(jìn)一步壓低就變?yōu)榉浅Ｓ斜匾?本項課題即基于以上兩點原因開展。
　　本文首先詳細(xì)闡述了LED

2、的發(fā)光機(jī)理、主要電學(xué)參數(shù)、光學(xué)參數(shù)及色度學(xué)參數(shù)地測試原理及方法,并根據(jù)相關(guān)原理及方法,設(shè)計了快速LED光電參數(shù)測量系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
　　系統(tǒng)分為光參數(shù)檢測模塊(自制光譜儀)與電參數(shù)測試及顯示模塊,分別由兩塊NXP公司的Cotex-M3芯片(LPC1768,以下簡稱M3)作為處理器。兩個模塊通過USB傳輸,而且僅僅傳輸計算后得到的色度學(xué)參數(shù),節(jié)約了時間。
　　光參數(shù)檢測模塊為一臺自制的低成本光纖光譜儀。光學(xué)系統(tǒng)采用交叉非對稱(

3、Czerny-Turner)成像系統(tǒng),結(jié)合高靈敏度、低成本的線陣CCD作為光傳感器,實現(xiàn)了從350-1000nm范圍的快速光譜測量。經(jīng)測試,該儀器積分時間為1ms-65s,光譜分辨率優(yōu)于1nm(閃耀波長處),像素分辨率為0.372nm/pixel。
　　電參數(shù)測試及顯示模塊同樣采用M3芯片作為控制核心。為了測得LED的電學(xué)參數(shù),設(shè)計了可程控的恒流恒壓源,以及正向電壓和反向漏電流測量電路,配合AD轉(zhuǎn)換電路,獲得相應(yīng)電學(xué)參數(shù)數(shù)值。同時

4、,采用UCOS-II與UCGUI結(jié)合,設(shè)計了基于M3系統(tǒng)的人機(jī)界面,可實現(xiàn)LED主要性能參數(shù)的顯示。通過USB口觸發(fā)光參數(shù)模塊,光參數(shù)模塊的M3將測得的光譜數(shù)據(jù)計算出檢測需要的色度學(xué)參數(shù)值,并且通過USB傳遞給電參數(shù)模塊,最終由電參數(shù)模塊中的顯示模塊將測得的參數(shù)顯示在人機(jī)界面上。人機(jī)界面的設(shè)計使得本系統(tǒng)可以完全脫離PC機(jī),并可縮短光電參數(shù)模塊與顯示終端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間,在降低了系統(tǒng)成本的同時提升了系統(tǒng)的測試速度,并且使得系統(tǒng)的便捷性得