LED燈具性能8大必須檢測(cè)
發(fā)光強(qiáng)度檢測(cè)
光強(qiáng)即光的強(qiáng)度,是指在某一特定角度內(nèi)所放射光的量。因LED的光線較集中,在近距離情況下不適用平方反比定律,CIE127標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)光強(qiáng)的測(cè)量提出了測(cè)量條件A(遠(yuǎn)場(chǎng)條件)、測(cè)量條件B(近場(chǎng)條件)兩種測(cè)量平均法向光強(qiáng)的條件,2種條件的探測(cè)器面積均為1cm2。通常情況下,使用標(biāo)準(zhǔn)條件B測(cè)量發(fā)光強(qiáng)度。
光通量和光效檢測(cè)
光通量是光源所發(fā)出的光量之總和,即發(fā)光量。檢測(cè)方法主要包括以下2種:
(1)積分法。在積分球內(nèi)依次點(diǎn)燃標(biāo)準(zhǔn)燈和被測(cè)燈,記錄它們?cè)诠怆娹D(zhuǎn)換器的讀數(shù)分別為Es和ED。標(biāo)準(zhǔn)燈光通量為已知Φs,則被測(cè)燈的光通量ΦD=ED×Φs/Es。積分法利用“點(diǎn)光源”原理,操作簡(jiǎn)單,但受標(biāo)準(zhǔn)燈與被測(cè)燈的色溫偏差影響,測(cè)量誤差較大。
(2)分光法。通過(guò)光譜能量P(λ)分布計(jì)算得出光通量。使用單色儀,在積分球內(nèi)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)燈的380nm~780nm光譜進(jìn)行測(cè)量,然后在同條件下對(duì)被測(cè)燈的光譜進(jìn)行測(cè)量,對(duì)比計(jì)算出被測(cè)燈的光通量。
光效為光源發(fā)出的光通量與其所消耗功率之比,通常采用恒流方式測(cè)量LED的光效。
光譜特性檢測(cè)
LED的光譜特性檢測(cè)包括光譜功率分布、色坐標(biāo)、色溫、顯色指數(shù)等內(nèi)容。
光譜功率分布表示光源的光是許多不同波長(zhǎng)的色輻射組成的,各個(gè)波長(zhǎng)的輻射功率大小也不同,這種不同隨波長(zhǎng)順序排列就稱為光源的光譜功率分布。利用光譜光度計(jì)(單色儀)和標(biāo)準(zhǔn)燈對(duì)光源進(jìn)行比對(duì)測(cè)量獲得。
色坐標(biāo)是以數(shù)字方式在坐標(biāo)圖上表示光源的發(fā)光顏色的量。表示顏色的坐標(biāo)圖有多種坐標(biāo)系,通常采用X、Y坐標(biāo)系。
色溫是表示人眼看到的光源色表(外觀顏色表現(xiàn))的量。光源發(fā)射的光與某一溫度下絕對(duì)黑體發(fā)射的光顏色相同時(shí),該溫度即為色溫。在照明領(lǐng)域,色溫是描述光源光學(xué)特性的一個(gè)重要參數(shù)。色溫的相關(guān)理論源于黑體輻射,可通過(guò)光源的色坐標(biāo)從包含有黑體軌跡的色坐標(biāo)中獲得。
顯色指數(shù)表明光源發(fā)射的光對(duì)被照物顏色正確反映的量,通常用一般顯色指數(shù)Ra表示,Ra是光源對(duì)8個(gè)色樣顯色指數(shù)的算術(shù)平均值。顯色指數(shù)是光源質(zhì)量的重要參量,它決定著光源的應(yīng)用范圍,提高白光LED的顯色指數(shù)是LED研發(fā)的重要任務(wù)之一。
光強(qiáng)分布測(cè)試
光強(qiáng)隨空間角度(方向)而變的關(guān)系稱假光強(qiáng)分布,由此種分布連成的封閉曲線稱為光強(qiáng)分布曲線。由于測(cè)點(diǎn)較多,且每點(diǎn)都經(jīng)數(shù)據(jù)處理,通常采用自動(dòng)的分布光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。
溫度效應(yīng)對(duì)LED光學(xué)特性的影響
溫度會(huì)影響LED的光學(xué)特性。大量的實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明,溫度影響LED發(fā)射光譜及色坐標(biāo)。
表面亮度測(cè)量
光源在某方向的亮度為光源在該方向單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度,一般使用表面亮度計(jì)、瞄準(zhǔn)式亮度計(jì)測(cè)量表面亮度,有瞄準(zhǔn)光路及測(cè)量光路2個(gè)部分。
LED燈具電參數(shù)的測(cè)量
電學(xué)參數(shù)主要包括正向、反向電壓和反向電流,關(guān)系到LED燈具能否正常工作,是判定LED燈具基本性能優(yōu)劣的依據(jù)之一。LED燈具的電性參數(shù)測(cè)量有2種:即電流一定的情況下,測(cè)試電壓參數(shù);電壓一定的情況下,測(cè)試電流參數(shù)。具體方法如下:
(1)正向電壓。給待檢測(cè)的LED燈施加正向電流,其兩端會(huì)產(chǎn)生電壓降。調(diào)節(jié)電流值確定的電源,記錄直流電壓表上的相關(guān)讀數(shù),即為L(zhǎng)ED燈具的正向電壓。根據(jù)相關(guān)常識(shí),LED正向?qū)〞r(shí),電阻較小,使用電流表外接法比較精確。
(2)反向電流。給被檢測(cè)的LED燈具施加反向電壓,調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源,電流表的讀數(shù)就是被測(cè)LED燈具的反向電流。與測(cè)量正向電壓同理,因?yàn)長(zhǎng)ED反向?qū)〞r(shí)電阻較大,采用電流表內(nèi)接法。
LED燈具熱學(xué)特性測(cè)試
LED的熱學(xué)特性,對(duì)LED的的光學(xué)特性、電學(xué)特性有重要影響。熱阻和結(jié)溫,是LED2大主要熱學(xué)特性。熱阻是指PN結(jié)到殼體表面之間的熱阻,即沿?zé)崃魍ǖ郎系臏囟炔钆c通道上耗散的功率之比,結(jié)溫指LED ?的PN結(jié)的溫度。
測(cè)量LED結(jié)溫與熱阻的方法一般有:紅外微象儀法、光譜法、電學(xué)參數(shù)法、光熱阻掃描法等。采用紅外測(cè)溫顯微鏡或微型熱偶測(cè)得LED芯片表面溫度作為L(zhǎng)ED的結(jié)溫,精確度不夠。
目前普遍采用的電參數(shù)法是利用LEDPN結(jié)的正向壓降與PN結(jié)溫度成線性關(guān)系的特性,通過(guò)測(cè)量不同溫度下正向壓降差得到LED的結(jié)溫。