超高稳定度的光源驱动技术

虹科半导体照明

超高稳定度的光源驱动技术

目录

工作原理

我们在电源驱动方案中加入了双闭环设计（模拟与数字）、温度控制模块以及LED光源光功率控制模块，通过专有算法，提升激励光源输出辐照度的稳定性。

与市场上的其他解决方案相比，我们具有很大的优势。这是一个全自动、快速、稳定的系统，可以同时或分别控制不同波长的LED光源，功率范围大（1W-5000W），可通过PWM方法实现10%-100%的稳态调光，光强度响应速度<500ns（变化90%时），使用过程中无需预热、无需校准，节省了大量时间。

与传统解决方案使用对比

采用我们的控制方案和市场上传统的控制方案做成两个对比光源，光源总功率200W，光源波长395nm。

对比两个光源的辐射能稳定性-方法1

方法1: 将光源点亮后，采用12位科学级相机拍摄光源照射到白色反光面的光斑图像，拍摄时间1小时，相机每帧曝光时间9ms，采样频率0.2Hz。使用每帧图像的平均灰度值计算测试时间内的光源稳定性，计算公式为： 1 - std(灰度值)/mean(平均值)

测试现场

实验结果

（左）我们的电源方案 丨（右）传统的电源方案

从上述测试可看出，我们的电源方案稳定性>99.95，传统电源方案稳定性<99%

对比两个光源的辐射能稳定性-方法2

方法2：采用12位高速相机拍摄照射到白色反光面的光斑图像，连续采集5000张，采集频率为2300fps。使用每帧图像的平均灰度值计算测试时间内的光源稳定性，稳定性计算方法： 1 - std(灰度值)/mean(平均值)

测试现场

实验结果

（左）我们的电源方案 丨（右）传统的电源方案

由上图可见，采用我们的电源驱动方案后的光源，在高速相机拍摄下仍可获得一稳定的信号输出。
传统的电源方案稳定性：1-STD/均值 = 1-33/2403=98.62%
我们的电源方案稳定性：1-STD/均值 = 1-1/1400=99.92%

对比脉冲模式下两个光源的响应速度

方法：点亮光源，提供外部脉冲信号，频率500Hz,脉宽5μs

测试结果

（左）我们的电源方案 丨（右）传统的电源方案

哪些场合需要高稳定光源输出？

  • 用于定量的无损检测激发光源
  • 同于环境光传感器的校准光源
  • 用于天文应用的稳态光源
  • 定量光谱学光源
  • 标准光源
  • 太阳光模拟器
  • 摄影光源

客户案例

  • 用于中国解放军某部队的压力敏感期测试系统

基于超高稳定度的光源驱动技术提供以下功能：

  • 上升沿（10%-90%）<150ns
  • 下降沿（10%-90%）<150ns
  • 可变焦输出
  • 光谱支持定制
  • 无需预热