LED路燈光色參數(shù)測試中的主要不確定性因素

包曉帆

摘 要 用分布式光度計對LED路燈進行光色參數(shù)的測試，因為LED路燈光度中心不容易確定，通過分別在空間三個維度方向上改變距離，在不同的安裝位置條件下進行測試。結(jié)果表明不同的位置參數(shù)下，路燈的光通量、色溫、主波長均有較大偏離，安裝位置成為LED路燈光色測試不確定性的主要因素。

【關(guān)鍵詞】LED路燈 光色參數(shù) 安裝位置 不確定性

1 前言

LED燈具光色參數(shù)的測試方法主要是積分球和分布式光度計兩種。積分球簡單易行、設(shè)備投入資金少、測試速度快，因而應(yīng)用比較廣泛。然而積分球只適合于測試室內(nèi)用球泡燈、小型LED燈具、燈管等這類光束角大于180°的，可以近似為點光源的燈具。對于發(fā)光面為矩形的LED道路照明用燈具這類面光源則需要用分布式光度計進行測試。

2 分布光度計測試原理

分布光度計測試原理是將燈具或光源安裝于光度計的旋轉(zhuǎn)中心，由轉(zhuǎn)臂帶動燈具繞其垂向軸轉(zhuǎn)動形成虛擬球面，然后對球面上的每個微小面元利用公式進行照度積分，從而測量出燈具或光源的光通量。公式中Φ為總光通量，E為包圍被測光源或燈具的虛擬球面積的照度，S為虛擬球面積，r為虛擬球面的半徑，E（ε，η）為虛擬球面上（ε，η）方向上的照度。

雖然分布光度計測量光源光通量在原理上是絕對精確的方法，但是我們在實際測試過程中發(fā)現(xiàn)，樣品位置的稍許變化會造成測試結(jié)果較大的不同。例如某些特殊類型的LED路燈在測試時，光度中心不容易確定，而不同的光度中心位置會對測試結(jié)果有較大影響。本文通過實驗，初步研究了LED路燈不同的安裝位置因素對測試結(jié)果的影響特性。

3 LED路燈不同的安裝位置因素對測試結(jié)果的影響

實驗采用GO-R5000型全空間快速分布光度計進行測試，采用遠場探測裝置進行測量，樣品電源交直流均可，LED路燈在整個空間上發(fā)出的光通量都通過可旋轉(zhuǎn)反射鏡反射到遠端的固定反射鏡上，再由固定反射鏡反射后正入射到遠場探測傳感器中，測試半徑為30m。測試時樣品穩(wěn)定時間30分鐘即可。

首先，分別固定LED路燈在垂向上距光度中心+20 cm范圍內(nèi)，測試結(jié)果如圖1所示。

從圖1中可以看出，隨著距離的增加，光通量升降交錯變化，相對中心位置偏離值在-3.49%～+5.67%之間，比標準中規(guī)定的0.5%大了一個數(shù)量級。偏離的產(chǎn)生與分布光度計測量原理有關(guān)，不同的安裝位置，導(dǎo)致虛擬球面的半徑也就不同，這樣利用上文中公式計算出的測量值相對實際會出現(xiàn)誤差。隨著距離的增大，色溫從6 630 K單調(diào)下降至6 110K，降低幅度為7.84%，主波長向紅端移動，從486nm增長至497 nm。主要是因為安裝位置的改變造成樣品在虛擬球面空間內(nèi)色度分布不均，從而也對色溫與主波長的測量造成影響。

接下來，將同一樣品分別固定在橫向上距光度中心+20 cm范圍內(nèi)，測試結(jié)果如圖2所示。

如2圖所示，隨著距離的增加，光通量急劇減少，在20cm處時，僅為中心位置時的58.3%，衰減量達41.7%；同時色溫值呈指數(shù)形式遞減，色溫從6630K降低到6210K，降低幅度為6.33%；主波長向紅端漂移，波長從486 nm增長至494 nm。

最后，把同一樣品分別固定在縱向上距光度中心+20 cm范圍內(nèi)，測試結(jié)果如圖3所示。

如圖3所示，隨著距離增加，光通量先是緩緩減小，但在10cm以后，以斜率為-30的近似線性的斷崖式減少，最終衰減量高達69.6%；色溫也從6630K降低到6320K，降低幅度為4.68%；主波長同樣向紅端漂移，波長從486nm增長至492nm。

4 結(jié)論

通過對LED路燈在不同的安裝位置，在垂向、橫向、縱向三個方向上改變距離參數(shù)對路燈的光通量、色溫、主波長進行測試，結(jié)果表明不同的安裝位置是分布式光度計測試LED路燈光色參數(shù)的主要不確定性因素。

參考文獻

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作者單位

貴州省機械電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院 貴州省貴陽市 550016endprint