本文由DQT下屬的國(guó)家半導(dǎo)體光源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心李本亮博士撰稿,主要從LED燈具的測(cè)試報(bào)告出發(fā),解讀了燈具光性能測(cè)試的基本內(nèi)容、基本概念;并介紹了常用的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)和典型的測(cè)試原理及儀器,希望對(duì)讀者的實(shí)際工作有一定的指導(dǎo)意義。
一、LED燈具測(cè)試報(bào)告解讀
▲ 各種燈具的配光測(cè)試結(jié)果
主要測(cè)試項(xiàng)目包括:光強(qiáng)分布曲線光強(qiáng)數(shù)據(jù)、有效發(fā)光角度、 光束角、等光強(qiáng)圖、等照度圖;總光通量、區(qū)域光通量、上射光通量、下射光通量、燈具效率;利用系數(shù)、最大允許距高比、燈具概率曲線;亮度限制曲線、眩光等級(jí)、UGR統(tǒng)一眩光值; 燈具或光源電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等
▲ 各種光源的色度測(cè)試結(jié)果
主要測(cè)試項(xiàng)目包括: 相對(duì)光譜分布曲線、色溫、顯色指數(shù)、峰值波長(zhǎng)、主波長(zhǎng)
二、LED光性能測(cè)定原理簡(jiǎn)介
● 輻照測(cè)定的四個(gè)基本概念
輻射通量、輻射強(qiáng)度、輻照度、輻射率(絕對(duì)值)
● 光度測(cè)定四個(gè)基本概念
光通量、光強(qiáng)、照度、亮度(電磁能量在心理與物理特性上的測(cè)定,根據(jù)人類感知進(jìn)行)

輻照測(cè)定與光度測(cè)定的關(guān)系

常見光度測(cè)定的量級(jí)

三、LED測(cè)試方法分析和建議
(一)分布光度測(cè)試
1、檢驗(yàn)依據(jù)
GB/T 9468-2008《燈具分布光度測(cè)量的一般求 》
GB/T 7002-2008《投光照明燈具光度測(cè)試 》
2、測(cè)試設(shè)備
分布式光度計(jì)
典型的分布光度計(jì):機(jī)械臂式分布光度計(jì)、轉(zhuǎn)臂式分布光度計(jì)、旋轉(zhuǎn)燈具式分布光度計(jì)。

CIE 84推薦的測(cè)量光通量的基準(zhǔn)分布光度計(jì)原理(a)和結(jié)構(gòu)圖(b)

3、測(cè)試過程中應(yīng)注意的問題
3.1 定標(biāo)用的標(biāo)準(zhǔn)燈的光通量盡量與被測(cè)燈的光通量接近,定標(biāo)完成后立刻用新的定標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)燈。一個(gè)月左右定標(biāo)一次,定標(biāo)次數(shù)太多標(biāo)準(zhǔn)燈光衰也會(huì)導(dǎo)入誤差。
3.2 測(cè)試前燈具要充分的預(yù)熱,預(yù)熱時(shí)間根據(jù)燈具光源種類和燈具的重量而定。


3.3 減小雜散光對(duì)的影響選用合適孔徑的遮光圈——剛好看到燈具發(fā)光面為準(zhǔn)
3.4 按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正確選取光度中心
3.5 功率計(jì)電壓取樣端子要在燈頭的兩端讀取電壓(一般分布光度計(jì)燈具的供電電線較長(zhǎng)產(chǎn)生的電壓降不能忽略)
3.6 測(cè)試要在恒溫25℃±1 ℃無(wú)風(fēng)下進(jìn)行。
Ⅰ、避免照度傳感器在不同溫度產(chǎn)生的誤差(照度計(jì)輸出隨溫度的變化率: 0.1%/℃,)
Ⅱ、避免對(duì)溫度敏感的燈具的在不同溫度下的輸出變化


(二)道路照明、夜景照明性能評(píng)價(jià)(照度、亮度)
1、檢驗(yàn)依據(jù):
CJJ 45-2015 《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 》
JGJ/T 163-2008 《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范 》
2、測(cè)試設(shè)備: 球面照度計(jì); 半柱面照度計(jì); 全柱面照度計(jì); 點(diǎn)式亮度計(jì); 成像亮度計(jì)。
3、道路照明照度、亮度均勻度測(cè)試應(yīng)注意的事項(xiàng)
◆ 測(cè)試地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離繁華地區(qū)減少雜散光的影響
◆ 測(cè)試點(diǎn)的選取(按CIE140-2006)
◆ 亮度測(cè)試儀要選用專門用于低亮度測(cè)試的儀器

(三)LED的結(jié)溫測(cè)試
1、檢驗(yàn)依據(jù): QB/T 4057-2010《普通照明用發(fā)光二極管 性能要求 》
2、結(jié)溫是判定LED燈具性能的重要指標(biāo)、測(cè)試設(shè)備、測(cè)試原理、LED熱電性能分析儀 。

3、LED結(jié)溫測(cè)試測(cè)試應(yīng)注意的事項(xiàng)
◆ 起始測(cè)試溫度和終了測(cè)試溫度的差值要大于50℃
◆ 測(cè)試夾具與LED引腳要充分接觸(最好采用錫焊),以減少接觸電阻產(chǎn)生的電壓降
◆ 被測(cè)LED要與電子控溫裝置充分接觸(涂抹導(dǎo)熱硅膠)

LED的結(jié)溫對(duì)LED的壽命產(chǎn)生重要的影響
◆ LED工作溫度超過芯片的承載溫度將會(huì)使LED的發(fā)光效率快速降低,產(chǎn)生明顯的光衰,并造成損壞。
◆ LED多以透明環(huán)氧樹脂封裝,若結(jié)溫超過固相轉(zhuǎn)變溫度(通常為125℃),封裝材料會(huì)向橡膠狀轉(zhuǎn)變并且熱膨脹系數(shù)驟升,從而導(dǎo)致LED開路和失效。


(四)光譜的測(cè)定
1、檢驗(yàn)依據(jù): GB/T 7922-2008《照明光源顏色的測(cè)量方法》
2、測(cè)試設(shè)備: 積分球、光譜輻射計(jì)
3、應(yīng)注意的事項(xiàng)
◆ 測(cè)試前燈具要充分預(yù)熱
◆ 不推薦用積分球測(cè)定LED燈具的光通量
◆ 顯色指數(shù)(CRI)40年來(lái)一直用來(lái)比較熒光燈和HID燈,照明信息委員會(huì)(CIE)不推薦用它來(lái)測(cè)定白光LED,新的測(cè)試方法正在制定中。
CIE的技術(shù)報(bào)告177:2007 白光LED光源的顯色性里提到:“技術(shù)委員會(huì)的結(jié)論是CEI認(rèn)為在一系列的光源對(duì)比中,CRI不適用于預(yù)測(cè)白光LED光源的顯色范圍”。 新的顏色測(cè)試算法已經(jīng)發(fā)表,并在廣泛的研討中。

(國(guó)家半導(dǎo)體光源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心原創(chuàng))