LED路燈光色參數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。結果表明不同的位置參數下，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。

【關鍵詞】LED路燈 光色參數 安裝位置 不確定性

1 前言

LED燈具光色參數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、設備投入資金少、測試速度快，因而應用比較廣泛。然而積分球只適合于測試室內用球泡燈、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中心，由轉臂帶動燈具繞其垂向軸轉動形成虛擬球面，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現，樣品位置的稍許變化會造成測試結果較大的不同。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果的影響特性。

3 LED路燈不同的安裝位置因素對測試結果的影響

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出的光通量都通過可旋轉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，測試結果如圖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，比標準中規定的0.5%大了一個數量級。偏離的產生與分布光度計測量原理有關，不同的安裝位置，導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誤差。隨著距離的增大，色溫從6 630 K單調下降至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，測試結果如圖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，測試結果如圖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對路燈的光通量、色溫、主波長進行測試，結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

貴州省機械電子產品質量監督檢驗院 貴州省貴陽市 550016endprint