淺析LED 半導體照明存在的測試問題及改進措施

張 寧

（貴州省機械電子產品質量監督檢驗院科技部，550081）

0 前言

隨著社會的不斷發展，半導體照明與LED 技術產業，得到快速發展，對技術檢測服務平臺與標準體系的需求越來越迫切。LED 技術，作為新能源產品應用在現今照明領域。其特征、應用、結構與普通熒光燈、白熾燈相比，存在較大的差別。隨著技術不斷的創新，現今LED 產品呈現多變性、多樣性。隨著周邊產品和技術的不斷繁衍，客戶需求量的不斷增加，行業標準與管理措施的不足逐漸顯露，導致LED 產品檢測、標準定義、技術評估等工作滯后。影響我國LED 半導體行業發展。

1 LED 半導體照明測試存在的問題

LED 半導體產品，與傳統白熾燈、熒光燈類似，是通過熱學參數、電學參數、色度參數、光度參數、可靠性、穩定性、老化特性、安全性等參數，進行檢測和測試。但是，由于LED 照明產品獨特得發光特征。單個LED 是具有光源特征。當多個LED 組成燈具與光源產品。多樣得結構組成，產生了復雜的光源特征。同時,由于LED 產品具有獨特得特性與復雜得現場環境,散熱架構、驅動電源和LED 光源模組等組成部分的緊密結合，然而，不同LED 產品應用的配光架構與光源分布也大為不同。在融合LED 產品的廣泛應用，及其特異功能特點。因此，LED 產品測試標準，不能使用傳統的光源測試標準。原有的傳統光源測試標準，已經不適用于LED 新型產品的測試工作。需要完善和成立符合現今LED 產品特點的新型測試技術標準。

1.1 LED 燈源的壽命測試

使用壽命的長久，是LED 燈源產品的主要特點之一，光衰的特性，是LED 燈源產品的重要測試指標之一，但是，LED 燈源產品壽命測試在測試過程中，所需時間較長，因此，需要創新和研發新型測試技術，來加快LED 燈源產品的老化和使用時間。現今，測試的技術主要以溫度加速老化、物理加速老化、電壓加速老化和電流加速老化為主。但是種種的測試技術，尚未定義一個統一得測試準則。

1.2 LED 燈源的結溫測試

燈具的燈源產生，發熱是燈源產品的特點之一，由于LED燈源溫度的高低，會直接影響LED 燈源的器件壽命、可靠性、穩定性、出光效率、發射波長與安全性。因此，對熱阻和結溫等參數，進行合理、科學、準確的測試，是必備的，目前，我國燈源行業內對LED 產品的測試技術，主要是以光譜學、電學參數法和紅外熱像儀法，進行檢測，但是至今，行業內還未制定一套科學的測試技術標準。

1.3 LED 燈源的光強測試

當前，光強測試技術，主要依據于CIE127 Measurement of LEDs，相對于平均光亮強度，本文推薦兩種測量幾何條件。對于探測器與LED 頂端得距離，分別為100mm 與316mm。但是，高亮度、大功率得LED 光源產品，測試距離r 在316mm 和100mm 直接的實測光強，沒有統一。

1.4 LED 燈源的光效測試

光效指標，是LED 燈源產品節能效果得重要測試指標之一。但是，LED 作為半導體照明元件，溫度參數條件對LED 燈源的影響較為明顯。目前，檢測標準對LED 燈源產品的測試，老化溫度條件或者初始條件要求不一致。而且，對工作溫度和環境溫度等參數要求，也不明確。因此，導致可比性較差，實際值與理想值存在較大的差距，該原因也直接影響能效、光效的測試結果。

1.5 LED 燈源的光通量測試

LED 燈源光通量的常用方法之一是光通量測試技術，具研究報告與測試實踐分析，受放置方向、燈具尺寸、環境溫度和響應時間等因素影響。LED 的光通量測試結果存在較大的差距，例如，相對演出燈、隧道燈、路燈和探照燈等大功率LED 燈源。除采用較大尺寸球體所帶來得誤差，還有燈具表面光擾、表面溫差等因素，都將會影響最終的測試結果。即使采用側面安裝方法，也會因燈源形狀的不一致，而難以采用標準的測試策略。雖然，現今主要是通過分布式光通量計量，進行測試計算。但是在定義標準方面有較大的困難，兩種測試方法的結果，存在不同程度的參數差距。

2 存在問題的應對措施

隨著LED 燈源技術的不斷進步與發展，LED 燈源測試問題越來越明顯，因此，在國家大力推動LED 行業規劃中，完善LED 燈源得測試策略，確定LED 燈源得測試標準，制定LED 燈源測試得標準規范。建設LED 燈源檢測服務平臺等，都是目前急需的重要內容。

2.1 完善LED 測試標準規范和技術

隨著LED 行業的技術與發展的水平進步，目前生產LED 燈具得國家，都會把LED 行業標準作為增加行業影響力的中重要方式之一。在這種環境中，國內在吸取以往行業發展中的教訓與經驗時，也積極參與LED 行業標準制定中來，把行業規范當作行業引導的重要推動力。因此，我們要加強、加快對LED行業測試標準的建立，為測量結果得準確，在測試條件應該改進不足之處，如：光強測試中應該延長測試距離或取消近場測量。此外,還需要特別注意測試的溫度環境、方向性等。在測試方法完善時，應盡量保證測試方法的一致性，例如：在測試結溫參數時，目前有電學參數法、光譜測試法、紅外熱像儀法等測試方法，應制定一致得測試標準。從而推動我國LED 產業更加健快速、穩定得發展。

2.2 LED 照明測試服務平臺的建設

根據LED 行業迫切需求，加快建設LED 燈源產品服務平臺，有效地展開LED 燈源產品測試技術的研發工作，通過對相關測試工作的研究，對現今所存在的測試問題，已經得出較多的研究結果，通過科學的針對性研究，分析得出和掌握合理的LED 燈具測試方法。只有這樣，才能在LED 燈源產品的測試儀器與測試策略方面，取到有效的研究成果。其次，根據測試技術和測試儀器的研究成果，積極參與和組織LED 行業標準，加強、加快LED 燈源產品測試的一致性、統一性和標準化。提升LED 燈源產品行業穩健發展。

3 結論

在我國LED 行業發展的近30年來，LED 行業標準規范工作也得到很大的提升，已經形成了一套標準化得測試架構。隨著行業標準的不斷進步，測試機構的測試水平提高，這直接影響到整個LED 行業的產品質量水平，使LED 燈源產品質量得到提升，從而，促進整個LED 行業的穩定、可持續性發展步伐。

[1] SJ/T11141，《LED 顯示屏通用規范》[s]，北京，中華人民共和國信息產業部.2003.

[2] SJ/T11281，《發光二極管（LED）顯示屏測試方法》[s]，北京，中華人民共和國信息產業部，2007.

[3]馬文波，鄭代順.LED 照明產品測試標準討論[J].中國照明，2007年第7 期，112-117.

[4]李倩，潘建根.LED 標準檢測國內外最新進展.http://www.everfine.cn/tech_view.asp?id=170.