测试LED光电特性的内容及方法介绍.doc

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1、LED灯具检测方法关键缺陷及改善策略      传统的led及其模块光、色、电参数检测方法有电脉冲驱动，CCD快速光谱测量法，也有在一定的条件下，热平衡后的测量法，但这些方法的测量条件和结果与LED进入照明器具内的实际工作情况都相差甚远。文章介绍了通过Vf—TJ曲线的标出并控制LED在控定的结温下测量其光、色、电参数不仅对采用LED的照明器具的如何保证LED工作结温提供了目标限位，同时也使LED及其模块的光、色、电参数的测量参数更接近于实际的应用条件。文章还介绍了采用LED的照明器具如测量LED的结温并确定LED参考点的限值温度与结温的函数关系。这对

2、快速评估采用LED的照明器具的工作状态和使用寿命提供了一个有效的途径。　　一、序言　　对于一个新兴的产品，其产品自身的发展总是先于产品标准和检测方法。虽然产品的标准和检测方法不可能先于产品的研发，但是，产品的标准和检测方法应尽可能地紧跟产品设计开发的进度，因为产品的标准和检测方法的制定过程本身就是对产品研发过程的回顾研讨和小结，只要条件基本成熟，产品标准和检测方法的制订越及时，就越能减少产品研发过程的盲目性。LED照明产业发展到现在，我们对LED照明产品标准和检测方法的回顾、小结的时候已经基本到来。　　二、LED模块的光电参数和检测方法的现状和改进方

3、法　　1、传统的LED模块的检测方法　　目前传统的LED模块的检测方法主要有两种，第一种是采用脉冲测量的方法，它是把照明LED模块固定在测量装置上（例如积分球的测量位置等），采用脉冲恒流电源与瞬时测量光谱仪的同步联动，即对LED发出数十毫秒～数佰毫秒恒流的脉冲电流的同时，同步打开瞬时测量光谱仪器的快门，对LED发出的光参数（光通量、光色参数等）进行快速检测，同时，也同步采集LED的正向压降和功率等参数。由于这种方式在检测过程中，LED的结温几乎等同于室温，所以，测量结果的光效高，光色和电参数与实际使用情况有明显差异，这一般都是LED芯片（器件）生产商

4、采用的快速检测方法，而与LED实际应用在最终照明器具中的状态不具有可参比性。　　第二种检测方法是把LED模块安装在检测装置上后，可能带上一固定的散热器（也可能具有基座控温功能），给LED施加其声称的工作电流，受传统的照明光源检测方法的影响，也是等到LED达到热平衡后再开始测量它的光电参数。这种方法看似比较严密，但实际上，它的热平衡条件和工作条件与此类LED装入最终的照明器具中的状态仍没有好的关联性，因此所测的光电参数与今后实际的应用状态的参数仍不具有可参比性。已经颁布的GB/T24824—2009/CIE127-2007NEQ《普通照明用LED模块的

5、基本性能的测量方法》标准中，在这方面是这样规定的：“试验或测量时LED模块应工作在热平衡状态下，在监视环境温度的同时，最好能监视LED模块自身的工作温度，以保证试验的可复现性。如可能监测LED模块结电压，则应首选监测结电压。否则，应监测LED模块指定温度测量点的温度”。可见在监测结电压的条件下来测量LED模块的光电参数是保证检测重现性的首选方案，但是，标准中没有指明在模拟实际使用结温条件下检测LED模块的光、色、电参数。　　2、LED模块测量方法的改进　　众所周知，LED的光、电参数特性与它的工作时的结温密切相关，同一个LED产品，结温的不会造成这些

6、参数的明显不同，这也造成了同一个LED光、色、电参数测量结果的明显不一致性，所以测量LED的光电参数首先应考虑在设定的工作结温的条件下来进行。另外，LED因为封装的工艺、材料等差异，其声称的最高工作结温是明显不同的，为了保证LED照明产品具有高效、长寿的特点，LED实际的工作结温应明显低于最高工作结温。例如，目前我们大量采用的LED封装方法和技术，在LED的发光面前，都具有高分子硅胶加荧光粉的覆盖层。实践证明，要使此类LED照明器具，到70%的光通维持率的时间要≥6万小时，其工作结温必须保持在70℃～75℃以下。从提高光效和使用寿命的角度来讲，LED

7、的工作结温能保持在60℃以下更好，但从照明器具的造型、体积、性价比来讲，则应该控制在能达到预期的光效和使用寿命的基础上把LED的最高工作结温控制在70℃～75℃最为合适。为了使LED及其模块的光、色、电参数的检测也尽可能接近于实际应用的结温状态，就必须解决如何测量LED的结温并能在这一结温下进行光、色、电参数的检测问题。　　（1）目前LED的结温测量方法　　1）通过测量管脚温度和芯片耗散功率和热阻系数求得结温。但是因为耗散功率和热阻系数的不准确，所以测量精度比较低。　　2）红外热成像法，利用红外非接触温度仪直接测量LED芯片的温度，但要求被测器件处于

8、未封装的状态，另外对LED封装材料折射率有特殊要求，否则无法准确测量，测量精度比较低。　　3）利用发光光谱峰