LED檢測中的問題
摘要：LED朝著普通照明領(lǐng)域發(fā)展的趨勢已經(jīng)越來越陜，日常生活中LED的身影已經(jīng)時常浮現(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、瞬時啟動和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。近年來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)得到越來越廣泛的應(yīng)用。
而世界各國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，也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。
白光LED主要的測量參數(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)、 瞬時過載能力、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還需測量主波長、 峰值波長、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，所以瞬時過載能力、熱 阻、靜電放電耐受能力和純度等項(xiàng)目為LED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)，但迄今為止還沒有明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)出臺。 目前測量照明光源包括LED的光通量主要采用分布光度計(jì)或積分球。但對于大多數(shù)檢測機(jī)構(gòu)和 企業(yè)來說，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)定后來檢測LED。這其中有 將LED放置于積分球中心的傳統(tǒng)４叮ｒ測量方法，也有因?yàn)長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量方法。當(dāng)然采用和被測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，測量結(jié)果可重復(fù)性更好且更簡便，但目前市場中標(biāo)準(zhǔn)LED并不普及 且價格較貴，所以也沒有得到普遍的應(yīng)用。 此外由于LED在工作時發(fā)熱較大，溫度較高，而隨著溫度的升高，光通量迅速下降，這對準(zhǔn)確 檢測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，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 在熱平衡后帶來的照明效果；但后一個方法由于各個廠商生產(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，所以對不同功率不同尺寸的LED較難達(dá)成一個一致的熱平衡定義，而且實(shí)際 操作較為復(fù)雜。 根據(jù)正常人眼睛適應(yīng)不同光亮度水平時的視覺可分為明視覺，暗視覺和中間視覺。當(dāng)LED應(yīng)用 于道路照明及其他特殊場合時，需要考慮到暗視覺及中間視覺下與明視覺不同的光譜光視效率，暗 視覺及中間視覺相對明視覺而言在較短波長處具有較高的光譜光視效率。對于常見的藍(lán)光激發(fā)熒光 粉并通過混光發(fā)出白光的LED下圖為典型的相對光譜分布圖：

相對光譜分布圖 波長處光譜功率更高，所以在暗視覺及中間視覺ｆ青況下光通量會比通常按明視覺光譜光視效率計(jì)算 的光通量稍高。 現(xiàn)在出現(xiàn)了越來越多的自鎮(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 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)見的工作條 件下是安 全的激光器；２類：發(fā)射波長為４００ｎｍ～７００ｎｍ可見光的激光器，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通常可達(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)測值 可達(dá)ｌｍＷ。但由于波長４７０ｎｍ和４９０ｎｍ處附近光譜光視效率相對較小，所以在實(shí)際應(yīng)用中對人眼 的影響會相對偏小。 盡管LED仍存在成本問題、單顆功率問題較小（通常不超過１０Ｗ）以及散熱問題。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)的前景將無限廣闊。同時節(jié)能 減排在中國乃至世界都已經(jīng)成為刻不容緩的重要議題，隨著各國政府對產(chǎn)業(yè)的大力政策扶持以及各國企業(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)一步全方位的迅速提升，普及應(yīng)用 推廣的進(jìn)程將會大大超出我們的預(yù)想，走進(jìn)千家萬戶就在不遠(yuǎn)的將來。