[實用新型]一種基于USB總線的快速LED電參數(shù)和光通量采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720300890.7
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206661714U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王成群;徐偉強(qiáng);蔡霞
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: B07C5/344
• 分類號: B07C5/344
• 代理公司: 杭州千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33246
• 代理人: 冷紅梅,張嬋嬋

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于LED電參數(shù)和光通量測量與分選領(lǐng)域，具體是指一種能夠完成LED供電、LED電參數(shù)和光通量的快速測量與分選的系統(tǒng)，能夠用于LED研發(fā)、LED生產(chǎn)過程中LED參數(shù)一致性檢測與分選的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

研究機(jī)構(gòu)IHS最新發(fā)布的調(diào)查報告表明，2015年全球半導(dǎo)體營收超過3500億美元，同比增長超過9%，是近四年來的最好成績，其中LED（發(fā)光管或發(fā)光二極管）市場增長超過10%，是連續(xù)第14年的增長。近年來，我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)能已居世界前列。隨著LED照明等應(yīng)用的進(jìn)一步深化，對LED的一致性提出了更高的要求，尤其是當(dāng)LED被用作陣列和顯示屏的顯示器件時，如果多個LED的光電參數(shù)存在著差異，波長和亮度必然存在著較大的離散型和不均勻性。因此單顆LED在出廠前，必須進(jìn)行分選，以保證其光電參數(shù)的一致性。LED的電參數(shù)和光通量作為LED分選的重要組成部分，其測量的速度和準(zhǔn)確性直接決定了LED分選的產(chǎn)能和分選的準(zhǔn)確性。

目前，LED分選設(shè)備主要由機(jī)械傳送和進(jìn)料裝置，光譜卡，電參數(shù)測試卡和光通量采集卡等部分組成。其中，光譜卡主要用于采集LED的光參數(shù)，光通量采集卡用于采集光通量，電參數(shù)卡用于LED的供電和LED的電參數(shù)測量。它們分別將采集到的數(shù)據(jù)通過USB、PCI總線或者串口傳輸給工控機(jī)，在工控機(jī)上完成LED光電參數(shù)的計算、分BIN和機(jī)械傳送和進(jìn)料裝置的控制。國內(nèi)生產(chǎn)LED分選機(jī)測試系統(tǒng)的廠家很多，如深圳賜豐電子科技，上海則立思電子科技，杭州中為光電等，這些廠家的系統(tǒng)基本都由LED橫流供電模塊、LED電參數(shù)檢測模塊、光通量檢測模塊、光譜卡和數(shù)據(jù)采集卡等子系統(tǒng)組成，各個模塊獨立工作，相互配合，完成LED光電參數(shù)檢測和系統(tǒng)機(jī)械裝置的控制。其主要問題是各個模塊為了追求各自的穩(wěn)定性，無法與系統(tǒng)緊密配合，降低了速度同時，也無法發(fā)揮其高效率；具體表現(xiàn)在高速LED分選系統(tǒng)中（大于4萬顆LED每小時），為了加快分選速度，往往通過設(shè)置較小的積分時間來降低單顆LED的分選時間。這么操作的后果是，由于光譜卡采集到的信號較弱，信噪比低，計算出來的LED的光參數(shù)的波動性較大，容易出現(xiàn)誤判，在系統(tǒng)性能指標(biāo)上的表現(xiàn)為回Bin率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是為了提高高速LED分選效率的問題，提供一種基于USB總線的快速LED電參數(shù)和光通量采集系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述實用新型目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種基于USB總線的快速LED電參數(shù)和光通量采集系統(tǒng)，包括LED供電與光通量檢測板卡和LED電參數(shù)檢測與控制板卡，所述LED供電與光通量檢測板卡和LED電參數(shù)檢測與控制板卡通過數(shù)據(jù)線連接完成數(shù)據(jù)的傳輸與控制。LED供電與光通量檢測板卡和LED電參數(shù)檢測與控制板卡之間采用數(shù)據(jù)線，優(yōu)選為16根并口線進(jìn)行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸。

進(jìn)一步，所述LED供電與光通量檢測板卡包括LED供電電路和光通量采樣電路兩部分， LED供電電路包括分別與恒流源電路連接的采用兩個LM5085芯片的雙路供電電壓電路、DAC8552芯片控制電路、正向供電電壓的檢測與控制電路，所述采用兩個LM5085芯片的雙路供電電壓電路、正向供電電壓的檢測與控制電路連接；所述光通量采樣電路包括兩路光度探頭信號放大電路、光度探頭的電流電壓轉(zhuǎn)換電路，所述光度探頭的電流電壓轉(zhuǎn)換電路與兩路光度探頭信號放大電路連接。

進(jìn)一步，所述恒流源電路包括開關(guān)電源或外部輸入電源。

進(jìn)一步，所述采用兩個LM5085芯片的雙路供電電壓電路中的兩個LM5085芯片分別生成正向供電電壓和反向漏電測量供電電壓, 所述生成正向供電電壓的LM5085芯片與恒流源電路中的達(dá)林頓三極管TIP122連接，所述生成反向漏電測量供電電壓的LM5085芯片與DAC8552芯片控制電路連接，恒流源電路中的達(dá)林頓三極管TIP122與電流采樣電阻R3和電流采樣電阻R4之間的節(jié)點連接，通過控制電流采樣電阻R3和電流采樣電阻R4上面的電壓來實現(xiàn)恒流控制。

進(jìn)一步，所述恒流源電路與正向供電電壓的檢測與控制電路連接，所述正向供電電壓的檢測與控制電路采用OP162芯片進(jìn)行LED正向電流的采集。

進(jìn)一步，所述光通量采樣電路采用軌到軌運(yùn)放AD162芯片實現(xiàn)，其中光度探頭的電流電壓轉(zhuǎn)換電路中的芯片U13實現(xiàn)光度探頭輸出的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號，再經(jīng)兩路光度探頭信號放大電路中的芯片U12和芯片U14進(jìn)行輸出信號的兩路放大。