積分球與測角光度計LED流明測試差異分析

眾所周知,CIE121:1966 Clause 6.1、CIE127-2007 Clause 6.2、IES-LM-79-08 Clause 9.0中提到的測試方法有兩種:一種是用積分球加光度計或分光輻射計來測試LED 光通量。 積分法是總光通量的相對測量法(CIE121:1966 Clause 6.1.1,CIE127-2007 Clause 6.2.2,IES-LM-79-08 Clause 9.0)。 另一種是使用測角光度計的光度法。 這是總光通量的絕對測量方法。 如果我們用積分法和光度法測試同一盞燈,比較測試結果,我們會發現兩者測試的總光通量數據相差很大。 本文重點介紹LED燈具在積分球和測角光度計中的流明測試的區別。 

積分法測試總光通量的原理是校準光通量標準。 因為它是用標準燈校準的,所以不需要知道球體的光譜輸出。 被測LED燈產品的光通量φTEST(λ)是通過與標準燈比較計算得出的。 一般來說,積分法適用於小型集成LED燈和比較小的LED光源,測試總光通量和色度參數。 這就是總光通量的對比測試方法。 積分法測量速度快,無需暗室。 體積越小,距離點光源越近,測試結果越準確。

然而,在使用積分法測試大尺寸LED燈時,與光度法相比,其局限性很大。 第一種方法是使用關鍵的測試治具,LED燈面臨多種形式,LED裸光源、球形LED燈泡、LED燈等,LED燈的類型對最終的影響很大光通量測試。 同時,使用積分法還需要對積分球進行標定。 一般來說,如果你是測試LED燈,標準燈需要和被測燈具有相似的發光特性,穩定的白光LED是最好的選擇。 當然,也可以使用其他類型的燈具作為校準光源,但這會影響校準精度。 二是測試方法帶來的差異:一般來說,如果被測燈對周圍有光照,需要用4π測試法,將被測燈安裝在積分球中心(IESLM -79-08 條款 9.2.5)。 這種試驗效果最好。 如果燈具為定向照明,如LED面板燈、LED路燈等,需要將被測燈具安裝在積分球一側進行2π測試(IESLM-79-08 Clause 9.2.5) . 4π積分球測量測試方法,如果被測功率的燈或燈殼佔據整個大燈體積大,在測試時或多或少有自吸效應,此時需要用到up the auxiliary lamp Error ( IESLM-79-08 Clause 9.1.5). 一般來說,集成方式適用於小型集成LED燈具和比較小的LED光源。 使用積分法測試此類LED燈,可以保證總光通量結果的準確性和穩定性,例如在測試大尺寸LED燈時。 ,積分法的局限性比較大。 原因如前所述,最終的總光通量測試具有一定的不確定性。 

使用分光光度法測試總光通量即分佈式光通量計,總光通量測試很少有局限性。 光度測試總光通量本量光度計測量光源分佈在多個不同方向的光源(或距照明源一定距離的光)的光強度的裝置,每個方向的光強度數據來計算總光通量。 與積分法相比,由於測試光源光強分佈的差異,光度法在理論上沒有誤差,因此是對LED總光通量的絕對測試方法。 它不需要總光通量標準,但每個樣本都需要很長的時間——測量時間。 採用光度法,測角光度計測試涉及Type C測角光度計(IES-LM-79-08 Clause 9.3.1,CIE121:1996 Clause 3.2)暗室,測試距離(IES-LM-79-08 Clause 9.3,CIE121:1996)條款 6.2.1.4 ),等等。 影響測角光度計總光通量輸出差異的主要因素有測角光度計的類型、測試方法(CIE121:1996 Clause 3.4.2、Clause 3.4.1和Clause 3.4.3)、測試距離、光度探測燈等,根據需要測試不同類型的LED產品,我們可以調整相關的測試方法或設備; 如果遇到光束角較窄的LED產品,可以選擇小尺寸的測角光度計,選擇C型測角光度計,調整測試距離,選擇更高級別的L類測光探頭,可以實現總光通量的高精度測試。 在測試LED的總光通量時,光度測試可以達到最高精度的測量。 由於積分法的固有局限性,很難通過設備的調整來消除誤差,只能將這種誤差降到最低。 同時,光度測試所需的設備本身並沒有太多限制,因此可以通過改進設備的調製和操作來補償誤差。

如上所述,測量 LED 光通量的最簡單方法之一是使用積分球光度計。 它是一個空間通量視覺集成設置設備。 使用固定光度計遠端測量總通過量測量既快速又簡單。 使用總光通量標準來校準積分球光度計。 測試光源是通過與具有相似空間和光譜分佈的標準光源進行比較來測量的。 因此,該方法需要一個針對光通量校準的標準光源。 與光分佈測試儀相比,測試速度非常快,但當測試LED的空間光強分佈,與標準光源不相似時,容易產生誤差。 這種類型的錯誤很難糾正,因此應該通過出色的幾何設計和類似類型的標準 LED 來盡量減少這種錯誤。

如前所述,測試治具的形狀越接近點光源,積分球測試的結果就越準確。 所以當我們需要測試燈具的流明值時,對於球泡燈、LED小燈、LED集成燈、燈管等光束角大於180°的燈具,可以使用積分球配合光譜儀進行4π測試. 對於大面板燈、透光燈、紅綠燈等光束角小於180°的燈具,如果要使用積分球進行測試,需要使用側開口的積分球進行2π測試或使用輔助燈對於輔助測試,測試過程繁瑣且不確定。 對這種燈最準確的測試方法是使用配標準暗室的測角光度計進行測試。 可以獲得更準確的光通量。 但在用配光計測試時,應注意測試方法的差異,如面板燈一般採用C-γ測試,對於紅綠燈和聚光燈一般推薦測試B-β; 還需要一個標準暗室,相較於積分球測試,需要更專業的測試環境和測試人員來操作。

綜上所述,積分球和測角光度計的測量原理、環境、測試方法不同,兩者的測量結果沒有可比性。 我們可以根據不同的標準,不同的要求,選擇合適的方法進行檢測。

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