在製造 LED 照明時，LED binning 是必不可少的。 這個過程決定了LED燈的質量和性能。 但究竟什麼是 LED 分檔，它對您日常使用的 LED 燈有何影響？
LED binning是一種用來保證LED照明產品的均勻性和分級性的方法。 它涉及檢查單個 LED 芯片的亮度、溫度和其他因素。 從而將它們組織成具有相似特徵的組。
在本文中，我將解釋 LED binning 的概念。 您還將了解不同類型的合併。 以及它們如何影響 LED 燈的性能和效率。 那麼，讓我們開始吧——
什麼是 LED 分檔？
LED 裝箱是根據 LED 的性能特徵（例如顏色和亮度）對 LED 進行分類和分組。 此外，這可確保批次中的每個 LED 都符合特定標準。 因此您可以在特定應用程序中使用它。
這個過程幫助製造商和客戶確保他們收到的 LED 滿足他們的要求。 此外，LED binning 使他們能夠提高生產效率和質量。
LED 分級的好處
LED 分檔對於保持 LED 照明的質量至關重要。 所以它有很多好處，這些如下 -
改進的顏色一致性
LED binning 允許製造商按顏色和亮度對 LED 進行分類。 這可確保特定容器中的所有 LED 都具有相似的屬性。 因此，它提高了最終產品的一致性。
提高效率
製造商根據 LED 的性能將 LED 分類。 例如，其所有芯片在製造 LED 燈帶時都經過測試，具有相同的功率或亮度。 如果所有芯片的效率不一樣，那麼產出就不會富有成效。 所有燈具都在 LED 裝箱過程中進行測試以保持質量。 這提高了最終產品的整體效率。
更好的質量控制
所有燈具功能都在 LED binning 中進行了測試，並淘汰了非標準組件。 它還允許製造商識別和解決其生產過程中的問題。 因此，LED binning 提高了最終產品的整體質量。
LED 分級的類型
LED 的分類是基於多種考慮因素完成的。 根據這個因素，您可以將 LED 合併分為四種主要類型。 這些如下-
顏色分級
顏色分級是根據 LED 的顏色特徵對 LED 進行分類的過程。 這確保了一批中的所有 LED 都具有相同的顏色輸出和強度。 您可以使用先進的測量設備或目視檢查來做到這一點。 此外，顏色合併有助於保證一致的照明性能。
- 顏色分級的重要性
它確保特定產品中的 LED 具有相同的 色溫 (CCT). 此外，Color binning 提供了準確的 顯色指數（CRI）. 這使得 LED 的光線在所有單元中保持一致。 並且準確地表示了物體的顏色。
- 顏色分級標準
LED顏色分級是基於 CIE 1931 色度圖 （來自國際照明委員會）。 該圖有一系列四邊形，用於標識光譜的差異。
該 CIE 標準將 LED 色溫分為四類。 這些都是;
| 顏色類型 | 色溫 (CCT) |
| 溫暖 | 2700K到3500K |
| 中性 | 3500K到5000K |
| 涼爽 | 5000K到7000K |
| 超酷 | 7000K到10000K |
顯色指數 (CRI) 和 顏色質量等級 (CQS) 是用於 LED 顏色分級的其他標準。 CRI 測量光源在自然陽光下呈現顏色的準確程度。 同時，CQS 計算光源顯示細微色差的準確度。 優質 LED 的 CRI 必須至少為 80，而 CQS 必須至少為 70。
- 實現一致顏色分級的方法
有幾種方法可以在 LED 中實現一致的顏色合併。
分光光度法： 該方法涉及使用分光光度計測量每個 LED 的光譜特性。 然後，收集的數據可以將 LED 分類到不同的容器中。 它基於它們的顏色和亮度屬性。
比色計： 色度計是一種通過分析 LED 發出的光來測量 LED 顏色的設備。 此信息可以根據顏色屬性將 LED 分類到不同的容器中。
視力檢查： 此方法涉及目視檢查每個 LED。 它決定了它的顏色和亮度屬性。 此外，這種方法可能不如其他方法精確。 它通常用作將 LED 分類到不同容器中的快速簡便方法。
自動裝箱： 這是一個使用機器視覺和機器人技術將 LED 分類到不同容器中的過程。 這種方法快速有效。 但是，它需要很高的精度。 它還需要準確性才能產生一致的結果。
光通量分級
光通量分級根據 LED 的光輸出將 LED 分類到不同的分級中。 該過程需要計算每個 LED 的光輸出。 之後，根據亮度將它們分組到容器中。
- 光通量分級的重要性
光通量分級包括根據光的亮度或輸出對 LED 進行分類。 因此，它確保一批中的所有燈具都發出同樣明亮的光。 此外，它將產生一致且均勻的照明。 除了， 光通量 分檔消除了使用超過要求的高功率 LED 的機會。 並根據 LED 的亮度和效率對 LED 進行分類。 因此，它降低了成本並提高了盈利能力。
- 光通量分級標準
光通量測量決定了 LED 的效率和性能。 對於每批 LED，製造商都為可接受的光通量水平設定了標準。 這些標準因製造商而異。 但通常，它們包括“A”、“B 級”和“C”等類別。 “A”是最高質量，“C”是最低質量。 例如，可能期望 A 級 LED 的光輸出大於或等於 90 流明每瓦 (lm/W)。 此外，預計 C 級 LED 的光通量可能低於 70 lm/W。
- 實現一致光通量分級的方法
有幾種方法可以實現一致的光通量分級：
統計分級： 該方法涉及測量大量 LED 樣品的光通量。 它根據通量水平將它們分成幾組。 這種方法是最準確的，也是業界常用的。
分光光度計分級： 這種方法涉及使用分光光度計來測量每個 LED 的光通量。 但是，這種排序過程不如統計裝箱準確。 儘管如此，它仍然被廣泛使用。
視覺裝箱： 在這種方法中，可以目視檢查 LED 的亮度。 這種方法是最不准確的。 儘管如此，它在某些應用程序中仍然很常用。
按相關性分箱： 這種方法是統計裝箱和分光光度計裝箱的組合。 兩種方式之間的相關性確保了分箱的一致性。
電壓分級
電壓分級根據電壓水平對 LED 組件進行分類。 這證實您可以在同一電路上使用它們而不會出現故障。 電壓越高，LED元件的質量和性能越好。
- 電壓分級的重要性
電壓分級表明 LED 是否可以安全使用。 它還確保它滿足所需的性能標準。 電壓分級涉及根據 LED 的不同將 LED 分類到不同的“分級”中。 正向電壓. 因此，您可以識別正向電壓高於或低於預期的 LED。 它還可以讓您挑選出不符合標準的燈具。 因此，它減少了錯誤並提高了產品質量。
- 電壓分級標準
根據正向電壓，LED bin 通常分為四類：高壓、低壓、標準電壓和超低壓。
| 正向電壓標準 | 範圍 |
| 高電壓 | 4.0-4.2伏。 |
| 標準電壓 | 3.3-3.6伏。 |
| 低電壓 | 2.7-3.2伏。 |
| 超低電壓 | 2.7V |
- 實現一致電壓分級的方法
多排序方法： 此過程涉及使用多個標準對 LED 進行分類。 如電壓、電流、光通量等。 這可確保每個倉中的 LED 具有一致的電壓。 其他特性也將導致兼容的電壓分級。
反向偏壓法： 該方法涉及向 LED 施加反向偏置電壓。 並測量流過它的電流。 具有相似反向偏置電流特性的 LED 被分組到同一個 bin 中。 這確保了一致的電壓分級。
溫控裝箱： 該技術涉及根據特定溫度下的電壓特性對 LED 進行分組。 這種分類可確保在不同溫度範圍內進行一致的電壓分級。
基於機器學習的裝箱： 該方法使用機器學習算法。 它根據 LED 的電壓特性將 LED 分組。 此外，這確保了一致的電壓分級。 它還可以識別其他方法可能遺漏的輕微電壓偏差。
溫度分級
溫度分級是根據 LED 芯片的最高工作溫度對其進行分類。 通常，LED 合併是在 25°C 下完成的。 但是如今，實施了一種稱為熱裝箱的新系統。 在此過程中，分檔是在比傳統的 85°C 標準更高的溫度（通常為 25°C）下進行的。 這種合併改進了 LED 的色度選擇和一致性。 然而，熱裝箱溫度隨 LED 燈具的工作溫度而變化。
- 溫度分級的重要性
LED 的性能會因工作溫度而異。 一些 LED 必須在寒冷的結冰環境中生存，而其他 LED 則需要在更高的溫度下工作。 這就是為什麼溫度分檔對於確保 LED 分檔能夠在所需的氣氛中導電至關重要的原因。 因此，熱分選是提高 LED 耐溫性的極好方法。 在此過程中，您必須使用更高的溫度對 LED 進行分檔，以確保在不利條件下的質量性能。
- 溫度分級標準
在 LED 分級中，工作溫度是直接或間接影響燈具壽命的重要因素。 這就是為什麼在 LED 分檔時要考慮溫度的原因。 這是一張圖表，說明了燈在不同情況下的工作溫度：
| 不同的燈箱 | 工作溫度 |
| 戶外燈具 | 60°至65°C |
| 冷凍箱 | 20°至25°C |
| 絕緣天花板/改造燈泡中的筒燈 | 經常超過 100°C |
因此，在規劃 LED 分檔過程時，請考慮工作溫度。 併計算您應該在哪個溫度下測試 LED 芯片以確保其最佳性能。
- 實現一致溫度分級的方法
溫度傳感器的校準： 溫度傳感器需要校準。 它確保他們在正確的溫度下閱讀。 製造商可以將傳感器讀數與已知溫度源（例如熱電偶）進行比較，並調整輸出。
溫度監控軟件： 溫度監控軟件可以跟踪溫度讀數並根據需要進行調整。 該軟件還可以生成報告。 當溫度讀數超出範圍時，它們還會提醒用戶。
溫度補償技術： 溫度補償技術可以校正溫度變化。 這些變化是由於環境溫度的變化而發生的。 此外，熱敏電阻可以測量環境溫度。 它還可以相應地調整 LED 的功率。
熱管理： 適當的熱管理將有助於確保一致的溫度分級。 製造商可以通過使用散熱器來做到這一點。 或者他們可以使用其他冷卻方法來散發 LED 產生的熱量。
什麼是碎石橢圓？
Macadam Ellipse 是一種用於 LED binning 的方法，用於定義一組 LED 的顏色變化。 它是 CIE 1931 色彩空間中一組 LED 的色彩坐標 (x, y) 的圖形表示。 它測量一組 LED 的顏色一致性。 它還計算每個 LED 顏色坐標之間的距離。 它還計算橢圓的中心。 橢圓越小，該組中 LED 的顏色越一致。 這種方法常用於LED照明產品的生產。 它確保 LED 具有一致的顏色和質量。
LED Binning的過程
LED 合併需要一些基本步驟。 讓我們在下面探討它們：
第 1 步：按電壓和亮度對 LED 進行分類
首先，根據所需的電壓和亮度級別創建一個有組織的分類系統。 例如，您可以使用 1V 到 5V 的電壓和 0 流明到 500 流明的亮度級別。 分揀系統就位後，開始單獨測試每個 LED。 為此，請使用萬用表或其他測試設備測量當前電壓。 另外，測量每個 LED 的亮度。 之後，您可以將它們放入各自的箱子中。
第 2 步：將半導體切片成裸片
在此步驟中，您必須使用金剛石鋸切割半導體。 接下來，按顏色和亮度將模具分類到箱子中。 分揀過程是用自動化設備完成的。 它可以測量每個芯片的光輸出，並根據所需的標準對其進行分類。
第 3 步：銲線和電氣連接
引線鍵合通過將金屬線纏繞在電纜上來建立緊密的電氣連接。 此過程可確保連接安全可靠。 引線鍵合完成後，您必須使用焊接或壓接連接器將 LED 組件連接到它們的電源。 現在，您的 LED 已準備好進行分類。
第 4 步：LED 分級
確保正確的引線鍵合後，根據特定標準對 LED 進行分類。 考慮尺寸、顏色、電壓和其他因素，並相應地對它們進行分組。 首先，使用照度計測量 LED 的光輸出。 這可確保亮度級別滿足所需規格。 然後，他們使用光譜儀測量每批次的顏色準確性和一致性。 另外，檢查芯片的大小及其電壓。 在這個過程中，自動化機械大有幫助。 此外，這些也可以手動完成，但並不可靠。
第 5 步：LED 質量控制
LED 合併後，就該進行質量測試了。 QC 團隊在這裡尋找潛在的缺陷、耐用性和其他測試。 因此，通過這些測試驗證每批次是否符合其質量標準。
因此，按照這些簡單的步驟，您就可以成功地執行 LED 合併過程。
顏色分檔和助焊劑分檔有什麼區別？
顏色合併和通量合併是兩種方法。 他們根據顏色和亮度對燈進行分類和分類。
顏色分級涉及根據光的著色屬性進行排序和分類。 它可以是范圍 波長 他們最敏感的光線。 這通常是通過測量設備的光譜響應來完成的。 然後根據它們的特性將它們分組到不同的“容器”中。
另一方面，通量分級涉及根據流明額定值對 LED 進行分類。 在此過程中，LED 按亮度分組。 流明等級越高，光線越亮。
總而言之，顏色綁定處理光的著色屬性。 同時，flux binding 考慮了 LED 分選的光亮度。
LED 分檔時要考慮的因素
有幾個因素會影響 LED 合併的成功：
分類標準
在 LED 分級中，您應該考慮以下分級標準：
- 光通量： LED 發出的光以流明為單位測量。 LED 根據它們的光通量被分組到 bin 中。 較高的箱具有較高的通量水平。
- 色溫： LED 發出的光的顏色，以開爾文為單位測量。 LED 根據其色溫（CCT 等級）分組到箱中。 較高的 CCT 分檔具有較冷（較藍）的顏色，而較低的分檔具有較暖（較紅）的顏色。
- 正向電壓： 驅動 LED 所需的電壓，以伏特為單位。 LED 根據其正向電壓被分組到箱中。 更高的垃圾箱有更高的電壓要求。
技術考慮
LED 合併的技術考慮因素包括：
- 測量設備： 測試需要精確的測量設備。 根據 LED 的性能特徵對 LED 進行分類也很重要。
- 裝箱算法： 對 LED 進行排序和分組的算法應該是一致且可重複的。
- 溫度： 這會顯著影響 LED 的性能。 因此，在一致的溫度下測量 LED 並將其裝箱。
- 分級標準： 不同的應用可能需要不同的裝箱標準。 了解並遵守給定應用程序的適當裝箱標準。
- 自動化： 自動裝箱系統可以提高效率並減少人為錯誤。
- 可追溯性： 能夠跟踪裝箱過程很重要。 此外，跟踪每個裝箱 LED 的特性。
LED 分級的行業標準
LED 分級的行業標準因應用而異。 一些通用標準有：
- ANSI C78.377-2017： 美國國家標準協會 (ANSI) 為 LED 燈和燈具制定了這些標準。 它定義了一般照明服務的顏色和色度規範。
- IES LM-80-08： 照明工程學會 (IES) 制定了該標準。 它們為測量和報告 LED 光源的流明維持率提供了指南。
- JEDEC JS709A： 聯合電子設備工程委員會 (JEDEC) 制定了該標準。 它們定義了高亮度 LED 的裝箱和分類需求。
- CIE S025/E:2017: 國際照明委員會 (CIE) 制定了此標準。 它們為 LED 光源的色坐標提供了指南。
- IEC 60081： 本標準適用於熒光燈。 它為六個標稱 CCT 定義了 5 步麥克亞當橢圓。
LED Binning 的環境法規
LED 分級的環境法規因地區和應用而異。 但一些標準條件包括；
- 符合 RoHS（有害物質限制）指令： 該歐盟指令禁止在電子產品中使用某些有害物質。 它們包括鉛、鎘和汞。 因此，在進行 LED 分檔時，您必須考慮這一事實。
- 能效標準： 許多國家/地區都有針對照明產品（包括 LED 產品）的能效標準。 這些標準可能會規定次要的能效水平。 此外，它可以是其他類型產品的最大功耗水平。
- 安全標準： LED 產品必須遵循相關的安全標準。 例如 UL 和 CE。 這確保它們不會造成火災或電氣危險。
這些一般準則和規定可能因國家和地區而異。 製造商應了解 LED 分檔時的規則。
LED Binning 的熱效應
LED 上的熱效應與正向電壓 VF 成反比。 當溫度升高時，正向電壓下降，增加 LED 中的電流。 電流過大會對夾具的性能產生負面影響。
LED binning 的另一個熱效應是對 LED 光通量的影響。 LED的光通量受LED溫度的影響。 隨著溫度升高，光通量降低。 因此，它直接影響照明的亮度。
此外，熱管理也會影響 LED 的整體壽命。 隨著 LED 溫度的升高，LED 的退化率也會增加。 它會導致壽命縮短。 適當的熱管理可以幫助減輕這種影響。
LED 分檔的常見問題或挑戰
LED 合併時，您可能會遇到一些常見問題，其中包括：
- 顏色變化： 在 LED binning 過程中，完成 LED 的分類和分組，保持所有 bin 的顏色特徵不變。 然而，某些 LED 的顏色可能略有不同。 它們會影響照明系統的外觀。
- 流明衰減： LED binning 還根據光通量和亮度對 LED 進行分類。 然而，隨著時間的推移，LED 的亮度會降低，這被稱為流明衰減。 這會導致照明不均勻並影響系統的性能。
- 分箱不正確： 如果 LED 在合併過程中未正確排序或分組。 它會導致性能和顏色不匹配。 這可能會導致照明系統出現問題。
- 成本： 裝箱 LED 可能是一個成本高昂的過程。 它需要專門的設備和熟練的人員。 因此，這會影響照明系統的總體成本。
如何測試分檔 LED？
要測試 binned LED，您需要執行以下步驟：
第 1 步：將 LED 連接到電源： 將 LED 的正極引線連接到電源的正極端子。 然後將負電荷接觸到負極端子。 從而檢查 LED 是否發光。
第 2 步：測量電壓和電流： 使用萬用表測量 LED 兩端的電壓和流過它的電流。
第 3 步：計算電阻值： 使用歐姆定律計算電阻值。 公式為 R = (Vsource – Vf) / If
第 4 步：將讀數與規格進行比較： 檢查 LED 的數據表，了解該分檔 LED 的預期電壓和電流應該是多少。 將萬用表的讀數與規格進行比較。
第 5 步：觀察光輸出： 如果電壓和電流讀數符合規格，請觀察 LED 的光輸出。 如果不符合預期，則可能是 LED 有問題。
第 6 步：用不同的電源重複測試： 使用不同的電源重複測試以確保 LED 正常工作。
請注意： 分檔 LED 根據其正向電壓和電流進行分類。 必須測試這些值以確保 LED 正常工作。
優化 LED 分檔過程的技巧
- 明確定義所需的 LED 分檔參數： 確定您希望用於裝箱的參數。 如色溫、光通量、正向電壓等。 這將確保所有 LED 都根據相同的標准進行評估。
- 使用一致的測試方法： 在整個裝箱過程中使用一致的測試方法。 這可能包括使用相同的工具和測量技術，以及每個 LED 的測試條件。
- 使用自動裝箱軟件： 自動裝箱軟件可以簡化裝箱過程。 此外，它還可以減少人為錯誤的可能性。 這些程序可以自動將 LED 分類到不同的容器中。
- 保留詳細記錄： 保留詳細記錄有助於解決可能出現的任何問題。 也供以後參考。 這可能包括有關所用測試設備的信息。 此外，分箱參數和每個測試的結果。
- 定期審查和調整您的裝箱過程： 檢查和更新裝箱過程可以確保您始終獲得最佳結果。 它將解決以前的問題。
考慮最終應用： 這將幫助您確定基本的裝箱參數。 它確保您為特定應用選擇最好的 LED。
常見問題
結語
總之，LED binning 是對 LED 進行分類的過程。 它根據 LED 的光學和電氣特性來組織 LED。 這個過程讓製造商能夠確認他們封裝的 LED 具有相似的特性。 因此，LED binning 提高了基於 LED 的產品的性能和特性。 它將繼續在 LED 技術的發展和進步中發揮巨大的作用。
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