Cercetarea și testarea sistemelor de iluminat cu LED au determinat înființarea și certificarea de laboratoare de încercări specifice domeniului.
Laboratorul deține expertiză și în domeniul proiectării, construcției și caracterizării de sistemele de iluminat, pentru toate aplicațiile. De asemeni examinează aspectele legate de iluminatul Solid-State cu LED sau OLED, începând cu faza dezvoltării și terminând cu aplicarea în practică, în scopuri științifice și educaționale.
În cadrul laboratorului se efectuează și activități de cercetare în domeniul materialelor speciale cum ar fi polimeri termoconductivi.
Fotometrie
Evaluarea performanțelor aparatelor de iluminat furnizează atât proiectanților cât și beneficiarilor informațiile necesare pentru o selecție adecvata a performanțelor sistemului adecvat utilizării.
Măsurăm orice sursă de lumină până la 1000 de W și asigurăm cea mai mare precizie: Incertidunea noastră de măsurare (k=2) este în funcție de sursa de lumină, maxim 5%.
Măsurarea distribuției puterii spectrale relativă P (λ), coordonate cromatice, temperatura de culoare corelată, indice de redare a culorii, diferența de coordonate de culoare, etc.
• Interval de lungimi de unda: 380nm ~ 780nm,
• precizia lungimii de unda: ± 0.2 nm
• Repetabilitatea la măsurarea lungimii de undă: ± 0.1nm
• Precizia coordonatelor tricromatice: ± 0.0003 (calibrare cu iluminant de tip A)
• Interval de eșantionare a spectrului: 1nm sau 5 nm
• liniaritate iluminare: 0.3%
• precizie măsurării iluminării: clasa 1
• Interval de măsură a temperaturii de culoare corelată: 1500K ~ 25000K
• precizie TC: ± 0.3% (calibrat cu iluminant tip A)
• precizie Indice de redare a culorii: ± (0.3% ± 0.3)
Sistem automat de măsurare goniophotometric în conformitate cu standardele specifice de măsurare a distribuției luminoase. Formatul fișierelor IES satisface cerințele procesului de proiectare a iluminării. Curbă spațială de distribuție a intensității luminoase în coordonate polare carteziene, vizualizarea distribuției spațiale a intensității, reprezentarea isolux, distribuția isocandela, eficacitatea luminoasă, unghi echivalent al fascicului luminos, raportul fluxului luminos ascendent, raportul fluxului luminos descendent flux luminos total, eficacitate, factor de utilizare.
• Tip de măsurare, B-β și C-γ
• Detector fotometric cu compensare de temperatura si corecție V (λ), CIE-F1 este mai mică de 0.015
• Sensibilitate iluminantă: 0.00001 lx
• Rezultatele măsurării sunt prelucrate conform standardelor internaționale și pot fi utilizate in procesul de proiectare compatibil cu programe software de simulare, cum ar fi Dialux sau Relux
• Precizie Unghi: 0.1°
• Rezoluție Unghi: 0.002°
• În conformitate cu standardele IEC, CIE și IESNA
Analiză termică
Managementul termic este o problemă critică pentru aparatele de iluminat cu LED. Un management de calitate asigură o degradare luminoasă redusă, o eficiență cuantică dar și o stabilitate a culorii.
Un management termic eficient elimină căldura generată de structurile LED.
Măsurarea temperaturii joncțiunii și a rezistenței termice prin metoda electrică
Măsurarea temperaturii suportului LED cu termocuplu și aprecierea temperaturii joncțiunii folosind rezistența termicp furnizată de producător.
Măsurarea temperaturii și a distribuției temperaturilor cu camera IR.
Dimensiunea redusă a LED-ului și a opțiunilor sale înconjurătoare face ca măsurarea temperaturii de joncțiune a diodelor să fie dificil de realizat prin metode directe, cum ar fi termocuplurile și camerele cu infraroșu. Din fericire, aceasta poate fi măsurată indirect utilizând dependența de tensiune / temperatură inerentă a joncțiunii cu LED-uri, cu o tehnică specificată de Consiliul Unit pentru Ingineria Dispozitivelor Electronice (JEDEC).
- Sursa de impulsuri de curent programabilă cu precizia de 0.1%, 5A/10 μSec max 100V
- Incinta cu temperatură controlată cu gradient de temperatură <0.1 °C
- Reprezentare grafică a variațiilor de temperatură
Sistem automat de măsurare a temperaturii joncțiunii în conformitate cu IEDEC JESD51-1 descrisă ca metodă de testare electrică.
Tehnică de măsurare standard în industrie, bazată pe variația tensiunii directe a joncțiunii cu temperatura.
Această metodă utilizează cel puțin două valori de curent ale caracteristice Vf/Temperatura ale unei diode: un curent de măsurare redus chiar la intrarea în conducție și un curent mult mai mare care produce încălzirea joncțiunii.
EMC
Testarea EMC demonstrează că emisiile de curenți ale aparatelor de iluminat nu afectează funcționarea normală a produselor și nu vor fi afectate de alte produse din același mediu.
Sistem cu scanare automată compus din Receptor, Rețea artificială, CDN și Sursa de curent alternativ de precizie.
Valoare medie (AV) și de cvasi vârf (QP)
Domeniu frecvență: 9 kHz – 30 MHz și 30 MHz – 300 MHz
Tip măsurare: Tensiune perturbatoare condusă (și metoda CDN).
O preocupare comună în domeniul iluminării este păstrarea THD (distorsiune armonică totală) la un nivel inferior. Sursele de alimentare acționează ca sarcini neliniare și trag o formă de undă distorsionată care conține armonice. Aceste armonici pot provoca interferențe în funcționarea altor sisteme electronice. Prin urmare, este important să măsurați efectul total al acestor armonici. Distorsiunea armonică totală ne oferă informațiile despre conținutul armonic într-un semnal w.r.t. componentă fundamentală. Înălțimea THD înseamnă distorsiuni mai mari prezente pe rețeaua de intrare sau o calitate a alimentării mai scăzute.
Determinarea emisiilor de curenți armonici ale echipamentelor electrice, conform SR EN 61000-3-2:2014
- Domenii
- Tensiune:10-600V
- Curent: 0.01-20A
- PF: 0-1
- Putere: 0-9999
- Frecvența 45-65 Hz
- Incertitudine de măsurare
- Armonici 1-39 : 6%
- Putere: 0.8% Sursa de impulsuri de curent programabilă cu precizia de 0.1%, 5A/10μSec, max 100V
-
- Incinta cu temperatură controlată cu gradient de temperatură <0.1 °C
- Reprezentare grafică a variațiilor de temperatură
Obiectivul IEC -4-5
este de a furniza un model care să simuleze supratensiunile din rețeaua de alimentare și apoi să poată verifica dacă echipamentul este capabil să le reziste.
Instalație pentru testarea corpurilor de iluminat la impulsuri de tensiune conform standardului SR EN 61000-4-5:2015
- Tensiune alimentare 230Vac/50Hz
- Tensiune maximă a impulsului 13.5 kV
- Tensiunea minimă a impulsului 50 V
- Precizia măsurării amplitudinii impulsului <10%
- Curentul maxim de impuls 6kA
- Durata impulsului 1.2/50 μsec și 8/20 μsec
- Precizia duratei impulsurilor <15%
Perturbații în sistemul de alimentare
Echipamentele alimentate de la rețeaua de joasă tensiune sunt supuse la unde de șoc de tensiune cauzate de comutări sau fulgere. Principalele perturbații în sistemul de așimentare pot fi cauzate de:
- comutarea de bancuri de condensatoare
- schimbări de sarcină în sistemul de distribuție a energiei electrice
- circuite de rezonanță asociate dispozitivelor de comutare, cum ar fi tiristoarele
- diferite defecțiuni ale sistemului cm ar fi scurtcircuitarea și defecțiunile la sistemul de înpământare al instalației
- fulgere directe la circuite exterioare și care injectează curenți mari și produc tensiuni înalte
- fulgere indirecte (între sau în interiorul unor obiecte din apropiere care produc câmpuri electromagnetice) care induc tensiuni/curenți pe conductoarele din exteriorul și/din interiorul unei clădiri.
Performanțe iluminat stradal
Calitatea iluminatului rutier este un aspect important al siguranței traficului pe drumurile publice. Pentru evaluarea complexă a scenelor iluminate este necesară cunoașterea distribuției luminanței în intregul câmp vizual sau cel puțin într-un număr mare de segmente ale acesteia. Prin urmare, pentru a îndeplini sarcinile de măsurare folosind o tehnică de măsurare punct-cu-punct, este nevoie de o cantitate enormă de timp sa poate fi realizată numai într-o rețea grosieră sau este imposibilă.
Dezvoltarea fotometrelor de tipul camerelor CCD, a făcut posibilă rezolvarea mai multor probleme de măsurare, cum ar fi măsurători pentru evaluarea orbirii conform metodei UGR, analiza condițiilor de vizibilitate pe timp de noapte, evaluarea surselor de strălucire, etc.
Rezultatele măsurătorilor sunt condiționate de calitatea suprafeței drumului, condițiile meteorologice, clădirile de-a lungul drumului, iluminarea ambientală, etc.
Performanțe indicatoare urgență
Indicatoarele de urgență reprezintă componente importante ale sistemelor moderne de protecție împotriva incendiilor în clădiri.
Acestea ar trebui să fie vizibile prin fum și, astfel, să ghideze evacuarea ocupanților.
Semnele de ieșire de urgență bine proiectate și instalate corespunzător sunt esențiale pentru eficacitatea ieșirilor de urgență și respectarea standardelor și codurilor relevante (incendiu, clădire, sănătate și siguranță).
Luminanță
Cunoscută ca luminozitate fotometrică, luminanța este o măsură a fluxului emis de sau reflectat de o suprafață relativ plană și uniformă. Luminanța poate fi considerată ca intensitate luminoasă pe unitatea de suprafață. Unitatea este candele pe metru pătrat (cd/m).
Contrastul luminanței
Contrastul luminanței cuantifică luminozitatea percepută a unui obiect în raport cu fundalul acestuia. Pentru un indicator de ieșire, contrastul relevant este între luminanța literelor / pictogramei (legenda) și luminanța restului feței semnului (fundal).
Informații
Măsurarea temperaturii prin metoda fără contact (electrica)
Prin combinarea multimetrelor digitale cu eșantionare de mare viteză și a surselor de curent cu impulsuri rapide de mare precizie, se poate măsura temperatura joncțiunii în circuitele multi-LED. Rezultatele permit, să se calculeze si rezistența termică in condiții menționate. Asociația din Industria Electronica EIA / JEDEC JESD51-1 descrie „Metoda de încercare electrică”, o tehnică de măsurare a temperaturii joncțiunii bazată pe măsurarea tensiunii directe pentru testarea diodelor. Această metodă utilizează două niveluri de curent: un curent de măsurare, de nivel scăzut și un curent de încălzire la valoare ridicata. Nivelul curentului de măsurare este suficient de mare pentru a asigura starea de conducție a diodei, dar suficient de scăzut pentru a nu produce auto încălzire semnificativă, de obicei câteva zeci de miliamperi. Pentru LED-uri, curentul de încălzire este ales de obicei aproape sau egal cu cel de funcționare – sute de miliamperi sau amperi.
Exemplu de circuit de măsurare a temperaturii joncțiunii într-un aparat de iluminat realizat cu sursa de alimentare separata si instrumente de măsurare conectate. Dispozitivul testat are un circuit serie cu mai multe LED-uri, toate montate pe un radiator pentru a elimina căldura. În acest exemplu, temperatura joncțiunii este măsurată pentru un LED în matrice, iar rezistența termică (Rθ) de la joncțiune este calculată.
În metoda de testare, este determinată mai întâi variația tensiunii directe (Vf) față de temperatură prin alimentarea LED-ului cu curentul de măsurare și varierea temperaturii. Punctele rezultate sunt graf ic reprezentate iar relația este redusă la un singur factor de panta, numit factorul K: K = ΔVf / ΔT
Pentru LED-urile singulare, K se afla în intervalul de la 1 la 3 mV / ° C. Folosind acest factor, o modificare a temperaturii joncțiunii LED poate fi calculată prin măsurarea schimbării corespunzătoare a tensiunii Vf și împărțirea cu K: ΔT = ΔVf / K
Metoda de testare electrică specifică o tehnică dinamică pentru măsurarea temperaturii joncțiunii (Tj) în condiții de încălzire la un curent ridicat. LED-ul este alimentat cu un curent de încălzire mare pentru o perioadă de timp și apoi este rapid comutat la curentul de măsurare scăzut. Vf se măsoară imediat după trecerea la curentul scăzut și se compară cu tensiunea Vf măsurată înainte de aplicarea curentului de încălzire. Folosind ecuația de mai sus, ΔT se obține și se adaugă la temperatura cazului cunoscut (Tcase) a LED-ului pentru a obține temperatura reală a joncțiunii: Tj = Tcase + ΔVf / K
Deși metoda de testare este destul de simpla, implementarea în circuite de iluminare cu LED prezintă provocări semnificative atât pentru sursa de impulsuri, dar și pentru instrumentele de măsurare. Sursa de impulsuri trebuie să furnizeze impulsuri rapide și precise de mare intensitate într-un circuit de putere ce conține cabluri și apoi să revină rapid la niveluri scăzute de curent pentru a permite măsurarea tensiunilor de polarizare a joncțiunii. Curenții de impuls până la 10A si tensiuni de sute de volți de conformitate sunt valori tipice. Cat privește curenții mici sunt de trei până la cinci ordine de mărime sub aceste niveluri. În mod similar, instrumentul de măsurare trebuie să achiziționeze rapid valorile de tensiuni, în mod obișnuit până la 200 V, pentru a face o măsurare cu precizie de milivolți în zeci de microsecunde la fiecare declanșare.
Aceste cerințe sunt îndeplinite de sisteme personalizate de măsurare si achiziție de date iar sursele de impulsuri sunt dedicate acestui tip încercări. Caracteristicile acestor echipamente specializate, nu sunt îndeplinite de cele mai multe instrumente de măsurare, utilizate de obicei pentru acest tip de măsurare.
Contact
Laboratorul de Fotometrie și Compatibilitate Electromagnetica
LFCEM – Electromagnetica SA
Persoană de contact: Matei Stelian
E-mail: stelian.matei@electromagnetica.ro
Adresa: Calea Rahovei, 266-268, sector 5, București
Telefon: 021 404 2146
Fax: 021 404 2148
Laborator acreditat conform SR EN ISO/CEI 17025
Produce și realizează corpuri și sisteme de iluminat cu LED
