LED檢測(cè)中的問(wèn)題
摘要：LED朝著普通照明領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)已經(jīng)越來(lái)越陜，日常生活中LED的身影已經(jīng)時(shí)常浮現(xiàn) 在我們眼前。但廣泛應(yīng)用仍然存在一些技術(shù)難點(diǎn)，在產(chǎn)業(yè)規(guī)范化的道路上盡快制訂安 全適用的LED 標(biāo)準(zhǔn)將是必由之路。 LED具有體積小、壽命長(zhǎng)、瞬時(shí)啟動(dòng)和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)LED產(chǎn)業(yè)更是迅速發(fā)展，成 本下降，而光效逐步提高，已可達(dá)１００１ｍ／Ｗ以上。LED尤其是白光LED已經(jīng)在各種照明環(huán)境特別 是普通照明領(lǐng)域已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
而世界各國(guó)各組織也在加緊制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在合理有 效考核LED產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。
白光LED主要的測(cè)量參數(shù)有正向電壓、反向電流、光通量、半強(qiáng)度角、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)、 瞬時(shí)過(guò)載能力、熱阻、靜電放電耐受能力和壽命等項(xiàng)目，紅色，藍(lán)色等單色光LED還需測(cè)量主波長(zhǎng)、 峰值波長(zhǎng)、純度等項(xiàng)目。由于LED具有和傳統(tǒng)光源不同的結(jié)構(gòu)和發(fā)光原理，所以瞬時(shí)過(guò)載能力、熱 阻、靜電放電耐受能力和純度等項(xiàng)目為L(zhǎng)ED的特殊考核項(xiàng)目。其中光通量，熱阻等項(xiàng)目是考核LED 性能的關(guān)鍵參數(shù)，但迄今為止還沒(méi)有明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。 目前測(cè)量照明光源包括LED的光通量主要采用分布光度計(jì)或積分球。但對(duì)于大多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和 企業(yè)來(lái)說(shuō)，基本采用積分球，并用小型鹵鎢燈或白熾燈作為標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)定后來(lái)檢測(cè)LED。這其中有 將LED放置于積分球中心的傳統(tǒng)４叮ｒ測(cè)量方法，也有因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光面基本在２叮Ｔ立體角內(nèi)而采用 的將LED放置于積分球壁處的２?！簻y(cè)量方法。當(dāng)然采用和被測(cè)LED功率、尺寸，發(fā)光光束角都一 致或比較接近的標(biāo)準(zhǔn)LED時(shí)，測(cè)量結(jié)果可重復(fù)性更好且更簡(jiǎn)便，但目前市場(chǎng)中標(biāo)準(zhǔn)LED并不普及 且價(jià)格較貴，所以也沒(méi)有得到普遍的應(yīng)用。 此外由于LED在工作時(shí)發(fā)熱較大，溫度較高，而隨著溫度的升高，光通量迅速下降，這對(duì)準(zhǔn)確 檢測(cè)LED的光通量提出了新課題。目前比較主流的有兩種看法，
一是在施加給LED電流并點(diǎn)亮LED 后，瞬間采集信號(hào)，計(jì)算出光通量等光參數(shù)；
二是讓LED取得熱平衡后進(jìn)行測(cè)量。兩種方法各有利弊，前者能更好的考核LED所能達(dá)到的性能及技術(shù)參數(shù)，但實(shí)際應(yīng)用中，我們所感受到的是LED 在熱平衡后帶來(lái)的照明效果；但后一個(gè)方法由于各個(gè)廠商生產(chǎn)的LED在發(fā)熱量，散熱方法和散熱材 料等方面有較大差異，所以對(duì)不同功率不同尺寸的LED較難達(dá)成一個(gè)一致的熱平衡定義，而且實(shí)際 操作較為復(fù)雜。 根據(jù)正常人眼睛適應(yīng)不同光亮度水平時(shí)的視覺(jué)可分為明視覺(jué)，暗視覺(jué)和中間視覺(jué)。當(dāng)LED應(yīng)用 于道路照明及其他特殊場(chǎng)合時(shí)，需要考慮到暗視覺(jué)及中間視覺(jué)下與明視覺(jué)不同的光譜光視效率，暗 視覺(jué)及中間視覺(jué)相對(duì)明視覺(jué)而言在較短波長(zhǎng)處具有較高的光譜光視效率。對(duì)于常見(jiàn)的藍(lán)光激發(fā)熒光 粉并通過(guò)混光發(fā)出白光的LED下圖為典型的相對(duì)光譜分布圖：
相對(duì)光譜分布圖 波長(zhǎng)處光譜功率更高，所以在暗視覺(jué)及中間視覺(jué)ｆ青況下光通量會(huì)比通常按明視覺(jué)光譜光視效率計(jì)算 的光通量稍高。 現(xiàn)在出現(xiàn)了越來(lái)越多的自鎮(zhèn)流LED燈，各地正在起草相應(yīng)的性能和**要求。性能要求方面測(cè) 試要求和自鎮(zhèn)流熒光燈基本一致，考核內(nèi)容為燈功率，光通量，光效，顯色指數(shù)，色品容差，光通 維持率和諧波等項(xiàng)目。對(duì)于反光杯式自鎮(zhèn)流LED燈，參照反光杯式鹵鎢燈考核光強(qiáng)和光強(qiáng)維持率比 較合理。全 面要求方面也和自鎮(zhèn)流熒光燈比較接近，需要考核燈頭互換性，彎矩，意外接觸帶電部 件的防護(hù)，絕緣電阻，介電強(qiáng)度，機(jī)械強(qiáng)度（抗扭矩），燈頭溫升，耐熱性，防火與防燃，異常狀態(tài) 等項(xiàng)目。從目前的自鎮(zhèn)流熒光燈抽查隋況看，安 全要求合格率較高，類似的自鎮(zhèn)流LED燈應(yīng)該也較 容易達(dá)到這些安 全要求。 激光安 全方面，在標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ ７２４７．１—２００１《激光產(chǎn)品**第ｌ部分：設(shè)備分類、要求和用戶 指南》中提到，該標(biāo)準(zhǔn)中所指“激光器”包括了LED，所以需要進(jìn)行相應(yīng)考核。標(biāo)準(zhǔn)中將激光產(chǎn)品 按照危害增大的順序排列為１類、２類、３Ａ類、３Ｂ類及４類，其中ｌ類：在合理可預(yù)見(jiàn)的工作條 件下是安 全的激光器；２類：發(fā)射波長(zhǎng)為４００ｎｍ～７００ｎｍ可見(jiàn)光的激光器，通?？捎砂ㄕＱ郯l(fā)射在 內(nèi)的回避反應(yīng)提供眼睛保護(hù)。
通常情況下規(guī)格為２０ｍＡ的LED中單色LED通?？蛇_(dá)到１類要求， 白色LED通常至少可達(dá)到２類要求，而在入＝４７０ｎｍ和入＝４９０ｎｍ處較容易出現(xiàn)超過(guò)１類限值的情 況，且超出幅度較大，例如在入＝４７０ｎｍ處１類限值為ＡＥＬ：＜９８．０斗Ｗ，而某些產(chǎn)品往往實(shí)測(cè)值 可達(dá)ｌｍＷ。但由于波長(zhǎng)４７０ｎｍ和４９０ｎｍ處附近光譜光視效率相對(duì)較小，所以在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)人眼 的影響會(huì)相對(duì)偏小。 盡管LED仍存在成本問(wèn)題、單顆功率問(wèn)題較小（通常不超過(guò)１０Ｗ）以及散熱問(wèn)題。相信隨著 基礎(chǔ)研究的全 面深入和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體照明在各行各業(yè)的前景將無(wú)限廣闊。同時(shí)節(jié)能 減排在中國(guó)乃至世界都已經(jīng)成為刻不容緩的重要議題，隨著各國(guó)政府對(duì)產(chǎn)業(yè)的大力政策扶持以及各國(guó)企業(yè)的大量人力物力的投入，半導(dǎo)體照明的各項(xiàng)性能將得到進(jìn)一步***的迅速提升，普及應(yīng)用 推廣的進(jìn)程將會(huì)大大超出我們的預(yù)想，走進(jìn)千家萬(wàn)戶就在不遠(yuǎn)的將來(lái)。