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LED照明產(chǎn)品光電色性能檢測方法研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):132
核心提示:

  近年來,隨著led技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,大功率半導(dǎo)體照明器件在近年來得到了飛速的發(fā)展,特別是白光功率和光效不斷提高,LED逐步進(jìn)入照明領(lǐng)域,引發(fā)了一場新的照明技術(shù)領(lǐng)域的革命。LED經(jīng)過不同方式排列組合和光學(xué)設(shè)計,形成了各式各樣的 LED照明產(chǎn)品,而LED照明產(chǎn)品的研究、開發(fā)在我國正如火如荼的進(jìn)行,LED照明產(chǎn)品的性能水平也在逐步提高。在采用正確試驗方法的前提下,準(zhǔn)確測量LED照明產(chǎn)品的光電色性能參數(shù)是科學(xué)評價產(chǎn)品性能、質(zhì)量現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)。針對LED照明產(chǎn)品光電色性能檢測現(xiàn)狀,筆者結(jié)合所在中心在檢測LED產(chǎn)品工作中的積累,對LED照明產(chǎn)品光電色性能的檢測方法做了梳理和總結(jié)。 

  一、LED照明產(chǎn)品性能指標(biāo)的一般評價

  1.LED照明產(chǎn)品的分類

  目前LED照明產(chǎn)品主要可分為LED照明燈具(例如:LED道路燈具、LED投光燈具、嵌入式 LED燈具、LED隧道燈具、LED裝飾燈具、LED臺燈)和傳統(tǒng)照明光源替代品LED燈(例如:自鎮(zhèn)流LED燈、MR16、PAR燈、直管形LED熒光燈T8/T12等)。LED照明燈具是包括基于LED發(fā)光元件和匹配的驅(qū)動器,配光部件、固定和保護(hù)發(fā)光元件的部件以及將器具連接到分支電路部件的完整照明器具。照明用LED燈又可分為非整體式 LED 燈和整體式LED燈兩類[10]。

  非整體式LED燈包含有LED陣列(模塊)或者LED封裝(元件)和標(biāo)準(zhǔn)燈頭以及其他光度、熱學(xué)、機(jī)械和電氣元件的組件。該LED燈需安裝在有標(biāo)準(zhǔn)燈座和LED驅(qū)動器的燈具內(nèi)使用。該LED燈不能直接與分支電路連接。

  整體式 LED 燈包含有LED 陣列(模塊)或LED封裝(元件)、LED 驅(qū)動器、標(biāo)準(zhǔn)燈頭以及其他光度、熱學(xué)、機(jī)械和電氣元件的整體組合。該LED燈可直接安裝在標(biāo)準(zhǔn)化的燈座上使用,它能直接與分支電路連接。LED燈與LED照明燈具的最大區(qū)別是LED燈需安裝在標(biāo)準(zhǔn)燈座內(nèi)使用。

  2.LED照明燈具與傳統(tǒng)光源燈具的差異

  目前LED照明燈具與傳統(tǒng)光源燈具在諸多方面存在著不同。首先,傳統(tǒng)光源燈具的壽命可以通過替換損壞的光源、燈的控制裝置來滿足要求,所以一般不評價傳統(tǒng)光源燈具的壽命。LED照明燈具是LED光源與燈具外殼一體的,目前LED照明燈具的壽命與 LED光源本身壽命、LED驅(qū)動器以及燈具提供給LED的環(huán)境等諸多因素有關(guān)。對不同的LED燈具,其壽命只有通過相關(guān)的壽命特性評價才能確定。

  其次,與傳統(tǒng)光源燈具不同,LED照明燈具是使用多個LED光源或模塊發(fā)光體組成并發(fā)光的,LED燈具中的發(fā)光體之間存在顏色差異性,需要使用色空間均勻度評價來評價LED燈具顏色的空間分布情況,評價 LED燈具存在的不同觀察角顏色差異。

  再次,傳統(tǒng)照明光源可單獨進(jìn)行光度測試,光度測量時可以使用相對法。由于LED燈具一體化和LED光源對溫度極其敏感的特點,不適宜將LED光源從燈具內(nèi)分離出來單獨測量,光度測量時應(yīng)采用絕對法對LED燈具整體進(jìn)行光度測試。

  第四,傳統(tǒng)照明燈具用燈具效率來評價,而LED燈具使用能效或光效來評價。

[$page]  3.LED照明產(chǎn)品性能指標(biāo)的一般評價

  照明產(chǎn)品性能指標(biāo)的一般評價內(nèi)容主要包含:光特性;電特性、顏色特性、熱特性、壽命特性、可靠性等。目前評價LED照明產(chǎn)品性能指標(biāo)主要包含有以下幾方面:

 。1)光特性主要包括:光強(qiáng)分布、初始輸出能效(光效)/光通量、光強(qiáng)/照度;

  (2)電特性主要包括:燈功率、功率因數(shù);

  (3)顏色特性主要包括:相關(guān)色溫、顯色指數(shù)、色品坐標(biāo)、色品容差、主波長(單色)、顏色分布不均勻性和色空間均勻度;

 。4)熱特性主要包括熱阻和結(jié)溫;

 。5)壽命特性主要包括開關(guān)次數(shù)試驗、壽命/加速壽命試驗、流明維持率(光通量維持率)/光強(qiáng)維持率(反光杯式MR16或PAR燈);

  (6)可靠性試驗。

  二、LED照明產(chǎn)品光電色性能的檢測方法

  由于目前關(guān)于LED照明產(chǎn)品的熱特性、壽命特性和可靠性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在研討和起草中,所以本文重點討論LED照明產(chǎn)品光電色性能的檢測方法。下面分LED照明燈具和LED燈兩大系列來討論。

  1.LED照明產(chǎn)品測試環(huán)境和物理條件 

  LED照明產(chǎn)品往往都有光學(xué)部件,所以要在相對干凈的環(huán)境中儲存和試驗,產(chǎn)品上的透鏡要干凈沒有手印。試驗的環(huán)境不能有過分的震動和沖擊,減小空氣對流。由于LED照明產(chǎn)品性能參數(shù)對溫度較為敏感,在試驗中周圍環(huán)境空氣溫度和濕度應(yīng)滿足對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的環(huán)境要求。環(huán)境溫度為25℃±1℃(開關(guān)壽命試驗為5℃±5℃ )最大相對濕度為65%,無對流風(fēng)。產(chǎn)品的工作姿態(tài)應(yīng)按照制造商規(guī)定的工作姿態(tài)或?qū)嶋H使用姿態(tài),以免不當(dāng)?shù)墓ぷ髯藨B(tài)影響散熱,進(jìn)而影響光電參數(shù)。LED照明產(chǎn)品需要足夠長的時間達(dá)到溫度平衡。一般LED燈需穩(wěn)定30分鐘,大型LED照明燈具需2小時以上達(dá)到溫度平衡。溫度平衡的判斷原則:15分鐘內(nèi)照度變化小于0.5%即可認(rèn)為達(dá)到了溫度平衡。

  2.LED照明燈具的光電色性能檢測

  LED照明燈具的光電色性能主要參數(shù)包括:燈具總功率、功率因數(shù)、

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