在制造 LED 照明时，LED binning 是必不可少的。 这个过程决定了LED灯的质量和性能。 但究竟什么是 LED 分档，它对您日常使用的 LED 灯有何影响？
LED binning是一种用来保证LED照明产品的均匀性和分级性的方法。 它涉及检查单个 LED 芯片的亮度、温度和其他因素。 从而将它们组织成具有相似特征的组。
在本文中，我将解释 LED binning 的概念。 您还将了解不同类型的合并。 以及它们如何影响 LED 灯的性能和效率。 那么，让我们开始吧——
什么是 LED 分档？
LED 装箱是根据 LED 的性能特征（例如颜色和亮度）对 LED 进行分类和分组。 此外，这可确保批次中的每个 LED 都符合特定标准。 因此您可以在特定应用程序中使用它。
这个过程帮助制造商和客户确保他们收到的 LED 满足他们的要求。 此外，LED binning 使他们能够提高生产效率和质量。
LED 分级的好处
LED 分档对于保持 LED 照明的质量至关重要。 所以它有很多好处，这些如下 -
改进的颜色一致性
LED binning 允许制造商按颜色和亮度对 LED 进行分类。 这可确保特定容器中的所有 LED 都具有相似的属性。 因此，它提高了最终产品的一致性。
提高效率
制造商根据 LED 的性能将 LED 分类。 例如，其所有芯片在制造 LED 灯带时都经过测试，具有相同的功率或亮度。 如果所有芯片的效率不一样，那么产出就不会富有成效。 所有灯具都在 LED 装箱过程中进行测试以保持质量。 这提高了最终产品的整体效率。
更好的质量控制
所有灯具功能都在 LED binning 中进行了测试，并淘汰了非标准组件。 它还允许制造商识别和解决其生产过程中的问题。 因此，LED binning 提高了最终产品的整体质量。
LED 分级的类型
LED 的分类是基于多种考虑因素完成的。 根据这个因素，您可以将 LED 合并分为四种主要类型。 这些如下-
颜色分级
颜色分级是根据 LED 的颜色特征对 LED 进行分类的过程。 这确保了一批中的所有 LED 都具有相同的颜色输出和强度。 您可以使用先进的测量设备或目视检查来做到这一点。 此外，颜色合并有助于保证一致的照明性能。
- 颜色分级的重要性
它确保特定产品中的 LED 具有相同的 色温 (CCT). 此外，Color binning 提供了准确的 显色指数（CRI）. 这使得 LED 的光线在所有单元中保持一致。 并且准确地表示了物体的颜色。
- 颜色分级标准
LED颜色分级是基于 CIE 1931 色度图 （来自国际照明委员会）。 该图有一系列四边形，用于标识光谱的差异。
该 CIE 标准将 LED 色温分为四类。 这些都是;
| 颜色类型 | 色温 (CCT) |
| 温暖 | 2700K到3500K |
| 一般 | 3500K到5000K |
| Cool | 5000K到7000K |
| 超酷 | 7000K到10000K |
显色指数 (CRI) 和 颜色质量等级 (CQS) 是用于 LED 颜色分级的其他标准。 CRI 测量光源在自然阳光下呈现颜色的准确程度。 同时，CQS 计算光源显示细微色差的准确度。 优质 LED 的 CRI 必须至少为 80，而 CQS 必须至少为 70。
- 实现一致颜色分级的方法
有几种方法可以在 LED 中实现一致的颜色合并。
分光光度法： 该方法涉及使用分光光度计测量每个 LED 的光谱特性。 然后，收集的数据可以将 LED 分类到不同的容器中。 它基于它们的颜色和亮度属性。
色度计： 色度计是一种通过分析 LED 发出的光来测量 LED 颜色的设备。 此信息可以根据颜色属性将 LED 分类到不同的容器中。
视力检查： 此方法涉及目视检查每个 LED。 它决定了它的颜色和亮度属性。 此外，这种方法可能不如其他方法精确。 它通常用作将 LED 分类到不同容器中的快速简便方法。
自动装箱： 这是一个使用机器视觉和机器人技术将 LED 分类到不同容器中的过程。 这种方法快速有效。 但是，它需要很高的精度。 它还需要准确性才能产生一致的结果。
光通量分级
光通量分级根据 LED 的光输出将 LED 分类到不同的分级中。 该过程需要计算每个 LED 的光输出。 之后，根据亮度将它们分组到容器中。
- 光通量分级的重要性
光通量分级包括根据光的亮度或输出对 LED 进行分类。 因此，它确保一批中的所有灯具都发出同样明亮的光。 此外，它将产生一致且均匀的照明。 除了， 光通量 分档消除了使用超过要求的高功率 LED 的机会。 并根据 LED 的亮度和效率对 LED 进行分类。 因此，它降低了成本并提高了盈利能力。
- 光通量分级标准
光通量测量决定了 LED 的效率和性能。 对于每批 LED，制造商都为可接受的光通量水平设定了标准。 这些标准因制造商而异。 但通常，它们包括“A”、“B 级”和“C”等类别。 “A”是最高质量，“C”是最低质量。 例如，可能期望 A 级 LED 的光输出大于或等于 90 流明每瓦 (lm/W)。 此外，预计 C 级 LED 的光通量可能低于 70 lm/W。
- 实现一致光通量分级的方法
有几种方法可以实现一致的光通量分级：
统计分级： 该方法涉及测量大量 LED 样品的光通量。 它根据通量水平将它们分成几组。 这种方法是最准确的，也是业界常用的。
分光光度计分级： 这种方法涉及使用分光光度计来测量每个 LED 的光通量。 但是，这种排序过程不如统计装箱准确。 尽管如此，它仍然被广泛使用。
视觉装箱： 在这种方法中，可以目视检查 LED 的亮度。 这种方法是最不准确的。 尽管如此，它在某些应用程序中仍然很常用。
按相关性分箱： 这种方法是统计装箱和分光光度计装箱的组合。 两种方式之间的相关性确保了分箱的一致性。
电压分级
电压分级根据电压水平对 LED 组件进行分类。 这证实您可以在同一电路上使用它们而不会出现故障。 电压越高，LED元件的质量和性能越好。
- 电压分级的重要性
电压分级表明 LED 是否可以安全使用。 它还确保它满足所需的性能标准。 电压分级涉及根据 LED 的不同将 LED 分类到不同的“分级”中。 正向电压. 因此，您可以识别正向电压高于或低于预期的 LED。 它还可以让您挑选出不符合标准的灯具。 因此，它减少了错误并提高了产品质量。
- 电压分级标准
根据正向电压，LED bin 通常分为四类：高压、低压、标准电压和超低压。
| 正向电压标准 | 范围 |
| 高电压 | 4.0 - 4.2 V |
| 标准电压 | 3.3 - 3.6 V |
| 低电压 | 2.7 - 3.2 V |
| 超低电压 | 2.7 V |
- 实现一致电压分级的方法
多排序方法： 此过程涉及使用多个标准对 LED 进行分类。 如电压、电流、光通量等。 这可确保每个仓中的 LED 具有一致的电压。 其他特性也将导致兼容的电压分级。
反向偏压法： 该方法涉及向 LED 施加反向偏置电压。 并测量流过它的电流。 具有相似反向偏置电流特性的 LED 被分组到同一个 bin 中。 这确保了一致的电压分级。
温控装箱： 该技术涉及根据特定温度下的电压特性对 LED 进行分组。 这种分类可确保在不同温度范围内进行一致的电压分级。
基于机器学习的装箱： 该方法使用机器学习算法。 它根据 LED 的电压特性将 LED 分组。 此外，这确保了一致的电压分级。 它还可以识别其他方法可能遗漏的轻微电压偏差。
温度分级
温度分级是根据 LED 芯片的最高工作温度对其进行分类。 通常，LED 合并是在 25°C 下完成的。 但是如今，实施了一种称为热装箱的新系统。 在此过程中，分档是在比传统的 85°C 标准更高的温度（通常为 25°C）下进行的。 这种合并改进了 LED 的色度选择和一致性。 然而，热装箱温度随 LED 灯具的工作温度而变化。
- 温度分级的重要性
LED 的性能会因工作温度而异。 一些 LED 必须在寒冷的结冰环境中生存，而其他 LED 则需要在更高的温度下工作。 这就是为什么温度分档对于确保 LED 分档能够在所需的气氛中导电至关重要的原因。 因此，热分选是提高 LED 耐温性的极好方法。 在此过程中，您必须使用更高的温度对 LED 进行分档，以确保在不利条件下的质量性能。
- 温度分级标准
在 LED 分级中，工作温度是直接或间接影响灯具寿命的重要因素。 这就是为什么在 LED 分档时要考虑温度的原因。 这是一张图表，说明了灯在不同情况下的工作温度：
| 不同的灯箱 | 工作温度 |
| 户外灯具 | 60°至65°C |
| 冷冻箱 | 20°至25°C |
| 绝缘天花板/改造灯泡中的筒灯 | 经常超过 100°C |
因此，在规划 LED 分档过程时，请考虑工作温度。 并计算您应该在哪个温度下测试 LED 芯片以确保其最佳性能。
- 实现一致温度分级的方法
温度传感器的校准： 温度传感器需要校准。 它确保他们在正确的温度下阅读。 制造商可以将传感器读数与已知温度源（例如热电偶）进行比较，并调整输出。
温度监测软件： 温度监控软件可以跟踪温度读数并根据需要进行调整。 该软件还可以生成报告。 当温度读数超出范围时，它们还会提醒用户。
温度补偿技术： 温度补偿技术可以校正温度变化。 这些变化是由于环境温度的变化而发生的。 此外，热敏电阻可以测量环境温度。 它还可以相应地调整 LED 的功率。
热管理： 适当的热管理将有助于确保一致的温度分级。 制造商可以通过使用散热器来做到这一点。 或者他们可以使用其他冷却方法来散发 LED 产生的热量。
什么是碎石椭圆？
Macadam Ellipse 是一种用于 LED binning 的方法，用于定义一组 LED 的颜色变化。 它是 CIE 1931 色彩空间中一组 LED 的色彩坐标 (x, y) 的图形表示。 它测量一组 LED 的颜色一致性。 它还计算每个 LED 颜色坐标之间的距离。 它还计算椭圆的中心。 椭圆越小，该组中 LED 的颜色越一致。 这种方法常用于LED照明产品的生产。 它确保 LED 具有一致的颜色和质量。
LED Binning的过程
LED 合并需要一些基本步骤。 让我们在下面探讨它们：
第 1 步：按电压和亮度对 LED 进行分类
首先，根据所需的电压和亮度级别创建一个有组织的分类系统。 例如，您可以使用 1V 到 5V 的电压和 0 流明到 500 流明的亮度级别。 分拣系统就位后，开始单独测试每个 LED。 为此，请使用万用表或其他测试设备测量当前电压。 另外，测量每个 LED 的亮度。 之后，您可以将它们放入各自的箱子中。
第 2 步：将半导体切片成裸片
在此步骤中，您必须使用金刚石锯切割半导体。 接下来，按颜色和亮度将模具分类到箱子中。 分拣过程是用自动化设备完成的。 它可以测量每个芯片的光输出，并根据所需的标准对其进行分类。
第 3 步：焊线和电气连接
引线键合通过将金属线缠绕在电缆上来建立紧密的电气连接。 此过程可确保连接安全可靠。 引线键合完成后，您必须使用焊接或压接连接器将 LED 组件连接到它们的电源。 现在，您的 LED 已准备好进行分类。
第 4 步：LED 分级
确保正确的引线键合后，根据特定标准对 LED 进行分类。 考虑尺寸、颜色、电压和其他因素，并相应地对它们进行分组。 首先，使用照度计测量 LED 的光输出。 这可确保亮度级别满足所需规格。 然后，他们使用光谱仪测量每批次的颜色准确性和一致性。 另外，检查芯片的大小及其电压。 在这个过程中，自动化机械大有帮助。 此外，这些也可以手动完成，但并不可靠。
第 5 步：LED 质量控制
LED 合并后，就该进行质量测试了。 QC 团队在这里寻找潜在的缺陷、耐用性和其他测试。 因此，通过这些测试验证每批次是否符合其质量标准。
因此，按照这些简单的步骤，您就可以成功地执行 LED 合并过程。
颜色分档和助焊剂分档有什么区别？
颜色合并和通量合并是两种方法。 他们根据颜色和亮度对灯进行分类和分类。
颜色分级涉及根据光的着色属性进行排序和分类。 它可以是范围 波长 他们最敏感的光线。 这通常是通过测量设备的光谱响应来完成的。 然后根据它们的特性将它们分组到不同的“容器”中。
另一方面，通量分级涉及根据流明额定值对 LED 进行分类。 在此过程中，LED 按亮度分组。 流明等级越高，光线越亮。
总而言之，颜色绑定处理光的着色属性。 同时，flux binding 考虑了 LED 分选的光亮度。
LED 分档时要考虑的因素
有几个因素会影响 LED 合并的成功：
分类标准
在 LED 分级中，您应该考虑以下分级标准：
- 光通量： LED 发出的光以流明为单位测量。 LED 根据它们的光通量被分组到 bin 中。 较高的箱具有较高的通量水平。
- 色温： LED 发出的光的颜色，以开尔文为单位测量。 LED 根据其色温（CCT 等级）分组到箱中。 较高的 CCT 分档具有较冷（较蓝）的颜色，而较低的分档具有较暖（较红）的颜色。
- 正向电压： 驱动 LED 所需的电压，以伏特为单位。 LED 根据其正向电压被分组到箱中。 更高的垃圾箱有更高的电压要求。
技术考虑
LED 合并的技术考虑因素包括：
- 测量设备： 测试需要精确的测量设备。 根据 LED 的性能特征对 LED 进行分类也很重要。
- 装箱算法： 对 LED 进行排序和分组的算法应该是一致且可重复的。
- 温度： 这会显着影响 LED 的性能。 因此，在一致的温度下测量 LED 并将其装箱。
- 分级标准： 不同的应用可能需要不同的装箱标准。 了解并遵守给定应用程序的适当装箱标准。
- 自动化： 自动装箱系统可以提高效率并减少人为错误。
- 可追溯性： 能够跟踪装箱过程很重要。 此外，跟踪每个装箱 LED 的特性。
LED 分级的行业标准
LED 分级的行业标准因应用而异。 一些通用标准有：
- ANSI C78.377-2017： 美国国家标准协会 (ANSI) 为 LED 灯和灯具制定了这些标准。 它定义了一般照明服务的颜色和色度规范。
- IES LM-80-08： 照明工程学会 (IES) 制定了该标准。 它们为测量和报告 LED 光源的流明维持率提供了指南。
- JEDEC JS709A： 联合电子设备工程委员会 (JEDEC) 制定了该标准。 它们定义了高亮度 LED 的装箱和分类需求。
- CIE S025/E:2017: 国际照明委员会 (CIE) 制定了此标准。 它们为 LED 光源的色坐标提供了指南。
- IEC 60081： 本标准适用于荧光灯。 它为六个标称 CCT 定义了 5 步麦克亚当椭圆。
LED Binning 的环境法规
LED 分级的环境法规因地区和应用而异。 但一些标准条件包括；
- 符合 RoHS（有害物质限制）指令： 该欧盟指令禁止在电子产品中使用某些有害物质。 它们包括铅、镉和汞。 因此，在进行 LED 分档时，您必须考虑这一事实。
- 能效标准： 许多国家/地区都有针对照明产品（包括 LED 产品）的能效标准。 这些标准可能会规定次要的能效水平。 此外，它可以是其他类型产品的最大功耗水平。
- 安全标准： LED 产品必须遵循相关的安全标准。 例如 UL 和 CE。 这确保它们不会造成火灾或电气危险。
这些一般准则和规定可能因国家和地区而异。 制造商应了解 LED 分档时的规则。
LED Binning 的热效应
LED 上的热效应与正向电压 VF 成反比。 当温度升高时，正向电压下降，增加 LED 中的电流。 电流过大会对夹具的性能产生负面影响。
LED binning 的另一个热效应是对 LED 光通量的影响。 LED的光通量受LED温度的影响。 随着温度升高，光通量降低。 因此，它直接影响照明的亮度。
此外，热管理也会影响 LED 的整体寿命。 随着 LED 温度的升高，LED 的退化率也会增加。 它会导致寿命缩短。 适当的热管理可以帮助减轻这种影响。
LED 分档的常见问题或挑战
LED 合并时，您可能会遇到一些常见问题，其中包括：
- 颜色变化： 在 LED binning 过程中，完成 LED 的分类和分组，保持所有 bin 的颜色特征不变。 然而，某些 LED 的颜色可能略有不同。 它们会影响照明系统的外观。
- 流明折旧： LED binning 还根据光通量和亮度对 LED 进行分类。 然而，随着时间的推移，LED 的亮度会降低，这被称为流明衰减。 这会导致照明不均匀并影响系统的性能。
- 分箱不正确： 如果 LED 在合并过程中未正确排序或分组。 它会导致性能和颜色不匹配。 这可能会导致照明系统出现问题。
- 费用： 装箱 LED 可能是一个成本高昂的过程。 它需要专门的设备和熟练的人员。 因此，这会影响照明系统的总体成本。
如何测试分档 LED？
要测试 binned LED，您需要执行以下步骤：
第 1 步：将 LED 连接到电源： 将 LED 的正极引线连接到电源的正极端子。 然后将负电荷接触到负极端子。 从而检查 LED 是否发光。
第 2 步：测量电压和电流： 使用万用表测量 LED 两端的电压和流过它的电流。
第 3 步：计算电阻值： 使用欧姆定律计算电阻值。 公式为 R = (Vsource – Vf) / If
第 4 步：将读数与规格进行比较： 检查 LED 的数据表，了解该分档 LED 的预期电压和电流应该是多少。 将万用表的读数与规格进行比较。
第 5 步：观察光输出： 如果电压和电流读数符合规格，请观察 LED 的光输出。 如果不符合预期，则可能是 LED 有问题。
第 6 步：用不同的电源重复测试： 使用不同的电源重复测试以确保 LED 正常工作。
请注意： 分档 LED 根据其正向电压和电流进行分类。 必须测试这些值以确保 LED 正常工作。
优化 LED 分档过程的技巧
- 明确定义所需的 LED 分档参数： 确定您希望用于装箱的参数。 如色温、光通量、正向电压等。 这将确保所有 LED 都根据相同的标准进行评估。
- 使用一致的测试方法： 在整个装箱过程中使用一致的测试方法。 这可能包括使用相同的工具和测量技术，以及每个 LED 的测试条件。
- 使用自动装箱软件： 自动装箱软件可以简化装箱过程。 此外，它还可以减少人为错误的可能性。 这些程序可以自动将 LED 分类到不同的容器中。
- 保留详细记录： 保留详细记录有助于解决可能出现的任何问题。 也供以后参考。 这可能包括有关所用测试设备的信息。 此外，分箱参数和每个测试的结果。
- 定期审查和调整您的装箱过程： 检查和更新装箱过程可以确保您始终获得最佳结果。 它将解决以前的问题。
考虑最终应用： 这将帮助您确定基本的装箱参数。 它确保您为特定应用选择最好的 LED。
常见问题
结论
总之，LED binning 是对 LED 进行分类的过程。 它根据 LED 的光学和电气特性来组织 LED。 这个过程让制造商能够确认他们封装的 LED 具有相似的特性。 因此，LED binning 提高了基于 LED 的产品的性能和特性。 它将继续在 LED 技术的发展和进步中发挥巨大的作用。
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