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摘要：新世纪下，LED技术广泛兴起，在国民的生活工作中所起的作用也愈发大。当前，LED灯具以诸多优势特点，如更节能、环保等，逐步代替了以往的旧式照明灯具，整体发展前景十分可观。在大力倡导绿色发展方针的环境下，能源节省现已逐步发展成为当前社会发展的一项重点内容，所以LED灯具日益推广应用。其中的产品检测也变得极为关键，必须以恰当的检测方式，来从源头上控制LED灯具的质量及效果，以满足日趋提高的使用要求。基于此，本文从LED灯具出发，主要探讨了分布光度计及其方法在测试光学性能方面应用的有关内容。
关键词：LED灯具；性能；检测
现如今，LED灯具作为一种极具特征性的绿色灯具，具有很多明显的发展特点[1]。例如：环保、节能，可以充分体现出生活中的环保措施；更加省电；运用的寿命也相当长，可大量节约资源等。所以，在LED灯具产业的发展中，表现出很突出的优异性能。而为了控制LED灯具的质量，还应做好必要的性能测试工作[2]。而分布光度计作为一种常用的灯具检测设备，具有很精确的测量效果，所以被日益推广应用到LED灯具测试分析中。
一、分布光度计概述
一般而言，分布光度计会用来测量光源、灯具的基础配光性能，也就是光源、灯具位于各种空间方向的光度与分布的色度量值[3]。现代分布光度计的功能十分丰富，可以测试灯具的光强数据分布、工作效率、总光通量等。从分布式光度计的整个测试系统角度上看，主要涉及卧式与立式类型，一般用于测试各种整灯的配光、流明、等照度分布等，并且直接导出LDT文件或IES文件。同时，基于分布式光度计体系再添加光谱仪、颜色探头，便可以一起组合而成一个测试空间分布光谱的体系，用于科学测试LED光源性能。
二、LED灯具基础发光原理
严格来讲当前的LED灯具拥有很多电学特性，如反向截止、击穿、正向导通等，还能在一定条件下持续发光[4]。所以，现代化的LED灯具拥有别的PN结构没有的发光特性。在LED发光二极管中，半导体芯片当属最关键的件构。该类芯片主要包含P型、N型这两种半导体，而且在二者间还分布着一定的过渡层，也即PN结构。基于半导体能带基础原理，如果向LED施以一定的正向电压，则少数与多数的载流子二者间便能够彼此融合，进而诱发电子跃迁现象，令其能量通过光的形式发射到外界，并且产生相应的光。相反，倘若向LED施以一定的负向电压，则其中便无法注入少数载流子，而无法与多数载流子相结合，也即自然难以产生光了。
三、测量基础原理
1、测量总光通量的基础原理
通过分布光度计法，一般经由光强积分来算出总光通量，具体的表达式如下所示：
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其中，I表示围绕灯具的不同空间方向上分布的光强；
Ω表示4π空间位置立体角；
dΩ表示可通过空间角度（θ，φ）的一种三角函数代替过程。
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其中，（θ，φ）表示空间角度；
θ表示位于垂直方向的具体角度；
φ表示位于水平方向的具体角度；
I（θ，φ）表示空间角度位置的（θ，φ）光强。
为了进一步简化运算过程，则把整个空间划分成诸多个球带，并通过以下两个式子来分别算出各球带位置的光通量、总光通量：
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2、测量颜色特性的基础原理
在现代灯具中，主要的颜色特性就是指有关色温、色品坐标、显色指数[5]。因为LED灯具从空间上并没有均匀分布颜色特性，所以为了测试出准确的灯具颜色参数，就应从各个空间方向上测量灯具的具体颜色参数。针对测试颜色特性的工作，主要要求搭配利用光谱仪与分布光度计的手段方法，并从空间垂直方向上统一设置采样间隔小于10°，而设置水平方向为0°、90°的角度。在整个测试环节，要求注意采样光强最明显的点、10％以上光强的光强最大点，再根据立体角权重、整体上的光强分布，来算出一切测量点的平均值结果。
四、测试实践应用
基于三种结构不一样的分布光度计，来实测了10.5W的一款PAR30 LED灯具。整个测试过程，根据GB／T 9468-2008中具体的规定要求展开，控制暗室温度恒定位于25℃±0．2℃的范围，而且探测器距离灯具的距离也达到了平方反比基础定律方面的要求。在整个测试过程中，控制LED灯具一直维持着燃点姿态，具体的测试数据如表1、表2所示。
表1等光度参数信息
根据分布光度计（旋转中心反光镜式）测试LED灯具（10.5W PAR30）所得配光曲线显示，结构不一样的分布光度计获得了具有一定偏差的测试结果。参照旋转中心反光镜式具体的光强值结果，可以体现出另外两类分布光度计结构和中心旋转式之间的光强值偏差。总的差异来源主要涉及以下方面：
（1）从角度精度上看，分布光度计的具体转速与总的采样间隔时间不一样。在正常运转中，各种机械部件的间隙也常常会造成角度测量出现误差情况。
（2）在测试过程当中，杂散光属于影响结果的一大重要原因。经由灯具发射出来的光从墙面、地面、镜面等位置发生一次或多次光照反射后，直接进入探测器，然后形成一种杂散光。因为设置的光路、光阑不一样，分布光度计体系（圆周运动式）的光强与测得的总光通量值会由于杂散光影响而发生偏高现象。
（3）LED灯具属于定向发光器具，未均匀分布光强与颜色。所以，具体的装灯位置及摆放姿态，都会带给结果十分大的不同。
（4）分布光度计卧式体系没有反光镜方面引起的额外影响，但是一般会由于灯具安装非正常状态下的工作姿态，也会在轴旋转过程当中引起灯角度改变。所以，总光通量、光束角、光强分布的最终结果均和所用立式光度计有着很大的差距。
（5）从光度探测器角度上看，具备的光谱响应特征需要和人类眼睛的光视效率数学函数V（γ）保持一致。在测试当中，为了实现该目标，一般会用到滤光片一组，并且添加到硅光电池之前，但是却还是具有大约2％的V（γ）的系统匹配误差情况。所以，使用不一样的探测器，也会造成测试结果出现程度各异的偏差情况。
五、结语
综上所述，作为一种崭新的灯具，LED灯具与可持续发展观念一致。伴随现代科技的发展，LED半导体灯具技术也发展得越来越快，大量的LED新型灯具极大地满足了当前的使用需求，令LED灯具效果也愈来愈好。同时，有关方面也十分重视测试LED灯具整体光学性能的工作。为了充分发挥LED灯具的作用，目前一般会通过分布光度计法来进行测试，并以为参考基础此来科学应用LED灯具，加快国内LED行业发展的脚步。
参考文献：
[1]杨静华，孙超，等．使用不同仪器检测反射型自镇流LED灯光通量【J】．中国照明电器，2016（3）：37-42．
[2]李庆武，李士良，黄文锋．分布光度计法对LED光源及灯具光通量的测量【J】．中国计量，2015．（5）：97—98．
[3]董建勇，靳湘楠，郭春育，等.《LED照明产品光通量衰减加速试验方法》标准解读[J].中国照明电器，2018（7）：46-49.
[4]张永利，杨浩.LED灯具的可靠性分析[J].中国战略新兴产业，2019（12）：198.
[5]扈罗全，刘小林，俞建峰.多功能电子电气产品谐波电流检测技术条款分析[J].测试技术学报，2016，30（6）：518-522.