Стенд для измерения ВАХ светодиодов

Измеритель вольт-амперных характеристик (ВАХ) светодиодов входит в состав фотометрического стенда. Три идентичных канала прецизионного источника тока для питания светодиодов имеют раздельную цифровую настройку выходного тока каждого канала в диапазоне от 0-100 мА. Точность установки выходного тока канала составляет 1 мА (100 дискретных значений), а точность поддержания заданного значения - ±5%. Три канала источника тока необходимы в некоторых случаях при измерении полноцветных светодиодов, состоящих из трех кристаллов и для возможности задания любого оттенка с помощью изменения токов питания.

Блок-схема стенда измерения ВАХ светодиодов Блок-схема стенда измерения ВАХ светодиодов
Трехканальный прецизионный источника тока Трехканальный прецизионный источника тока

Дисплей источника тока отображает как установленное, так и фактическое значение тока в каждом канале. Выходное напряжение источника - до 15 В, поэтому несовпадение фактического тока с установленным означает значительное нарушение хода вольт-амперной характеристики (ВАХ) светодиода или плохой контакт соединений. Возможность контроля этого параметра позволяет избежать неверных измерений световых величин из-за нарушения электрического режима. Источник тока дает возможность измерять вручную люмен-амперную характеристику (ЛАХ).

Измеритель ВАХ разработан для измерения большинства электрических характеристик светодиодов. Измеритель представляет собой программно-управляемый источник тока с калиброванными значениями. Диапазон рабочих токов до 100 мА разбит на 2 поддиапазона:

Прямое падение напряжения на светодиоде подается по отдельной линии на компаратор сигнала и поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Быстродействие работы измерителя ВАХ ограничено временем необходимым для формирования импульса заданного значения тока, фиксации напряжения на светодиоде, его преобразования в цифровой код и передачи (в режиме реального времени) на компьютер.

В измерителе ВАХ предусмотрена возможность изменения времени измерения между дискретными значениями в диапазоне от 20 мс до 30 мин., что позволяет реализовать режимы импульсного и разогревающего действия тока. Эта функция измерителя имеет 2 режима:

Измерение обратной ветви ВАХ осуществляется подачей на светодиод обратного смещения до -20 В. В этом случае алгоритм работы меняется на противоположный: заданным значениям обратного напряжения будут присваиваться соответствующие значения обратного тока в диапазоне до -500 мА. Обработка результатов измерения производится по аналогичному принципу, описанному для прямой ветви ВАХ. Обратное напряжение можно устанавливать с точностью до 0,1 В.

Вся последовательность измерений и установка необходимых значений обеспечивается программным обеспечением, которое разработано для совместной работы с измерителем ВАХ. Установка электрических режимов измеряемых светодиодов используется и при измерении их светотехнических характеристик. Для реализации этой возможности разъем на плате гониометра для установки измеряемого светодиода имеет такую же распайку, что и разъем источника тока измерителя ВАХ.

Достаточно подключить светодиод к разъему источника тока измерителя и программная установка электрических режимов светодиода с помощью измерителя ВАХ будет соотнесена одновременно и со светотехническими характеристиками светодиода. Эту возможность удобно использовать, когда необходимо точно измерять люмен-амперную характеристику (ЛАХ) светодиода: программой задается время установления термодинамического равновесия измеряемого светодиода, а фотометр фиксирует значение силы света через это время.