常见的LED照明检测技术

LED光源与传统光源在物理尺寸、光通量、光谱、光强空间分布等方面存在很大差异，LED检测不能照搬传统光源的检测标准和方法。编辑介绍常见LED灯具的检测技术。

LED灯具光学参数检测

1.发光强度检测

光强，即光的强度，是指在特定角度发射的光量。由于LED光线集中，平方反比定律在近距离下不适用。CIE127标准提供了两种测量光强的平均方法：测量条件A（远场条件）和测量条件B（近场条件）。在光强方向上，两种条件下探测器的面积均为1cm²。通常，使用标准条件B测量光强。

2.光通量及光效检测

光通量是光源发出的光量总和，即发光量。检测方法主要有以下2种：

（1）积分法。在积分球中依次点亮标准灯和被测灯，分别记录它们在光电转换器中的读数为Es和ED。已知标准光通量Φs，则测得的光通量ΦD=ED×Φs/Es。积分法采用“点光源”原理，操作简单，但受标准灯和被测灯色温偏差的影响，测量误差较大。

（2）光谱法。光通量是根据光谱能量P(λ)分布计算出来的。用单色仪在积分球中测量标准灯380nm～780nm的光谱，然后在相同条件下测量被测灯的光谱，计算出被比照灯的光通量。

光效是光源发出的光通量与其消耗的功率之比，通常采用恒流法测量LED的光效。

3.光谱特性检测

LED光谱特性的检测包括光谱功率分布、色坐标、色温、显色指数等。

光谱功率分布表示光源的光是由许多不同波长的颜色波长所构成的，每个波长的辐射功率也不同。这种差异按波长顺序排列，称为光源的光谱功率分布。可用分光光度计（单色仪）和标准灯对光源进行比较测量。

黑坐标是在坐标图上以数字形式表示光源发光颜色的量。颜色坐标图的坐标系有很多种。通常使用X和Y坐标系。

色温是表示人眼所见光源颜色表（外观颜色表达）的一个量。当光源发出的光与某一温度下绝对黑体发出的光颜色相同时，该温度即为色温。在照明领域，色温是描述光源光学特性的重要参数。色温的相关理论源于黑体辐射，可以通过包含黑体轨迹的色坐标，经光源色坐标求得。

显色指数表示光源反射后能正确反映物体颜色的光量。通常用一般显色指数Ra表示，其中Ra是8个颜色样本显色指数的算术平均值。显色指数是光源质量的重要参数，它决定了光源的应用范围，提高白光LED的显色指数是LED研发的重要任务之一。

4.光强分布测试

光强与空间角度（方向）的关系称为假光强分布，由这种分布形成的闭合曲线称为光强分布曲线。由于测量点较多，且每个点都要进行数据处理，因此通常采用自动分布光度计进行测量。

5.温度效应对LED光学特性的影响

温度会影响LED的光学特性。大量实验可以证明，温度影响LED的发射光谱和色坐标。

6. 表面亮度测量

光源在某一方向上的亮度，是指光源在该方向上单位投影面积内的发光强度。一般使用面亮度计和瞄准亮度计来测量面亮度。

LED灯其他性能参数的测量

1.LED灯具电参数测量

电参数主要包括正向、反向电压、反向电流，这些参数关系到LED灯能否正常工作。LED灯的电参数测量有两种：在一定电流下测试电压参数；在恒定电压下测试电流参数。具体方法如下：

（1）正向电压。对待测LED灯施加正向电流，会在其两端产生压降。用该电流值调节电源，并在直流电压表上记录相应的读数，该读数即为LED灯的正向电压。根据相关常识，LED正向时电阻较小，采用电流表外接法测量更为准确。

（2）反向电流。对被测LED灯施加反向电压，并调节稳压电源。电流表的读数即为被测LED灯的反向电流。这与测量正向电压相同，因为LED反向导通时电阻较大。

2、LED灯具热特性测试

LED的热特性对LED的光学特性和电学特性有重要的影响。热阻和结温是LED2的主要热特性。热阻是指PN结与外壳表面之间的热阻，是沿热流通道的温差与通道上耗散的功率之比。结温是指LED PN结的温度。

测量LED结温和热阻的方法一般有：红外显微成像仪法、光谱法、电参数法、光热电阻扫描法等。以往采用红外温度显微镜或微型热电偶测量LED芯片的温度作为LED的结温，精度不够。

目前常用电参数法，利用LEDPN结正向压降与PN结温度之间的线性关系，通过测量不同温度下正向压降的差值来获得LED的结温。