LED路灯光色参数测试中的主要不确定性因素

包晓帆

摘 要 用分布式光度計对LED路灯进行光色参数的测试，因为LED路灯光度中心不容易确定，通过分别在空间三个维度方向上改变距离，在不同的安装位置条件下进行测试。结果表明不同的位置参数下，路灯的光通量、色温、主波长均有较大偏离，安装位置成为LED路灯光色测试不确定性的主要因素。

【关键词】LED路灯 光色参数 安装位置 不确定性

1 前言

LED灯具光色参数的测试方法主要是积分球和分布式光度计两种。积分球简单易行、设备投入资金少、测试速度快，因而应用比较广泛。然而积分球只适合于测试室内用球泡灯、小型LED灯具、灯管等这类光束角大于180°的，可以近似为点光源的灯具。对于发光面为矩形的LED道路照明用灯具这类面光源则需要用分布式光度计进行测试。

2 分布光度计测试原理

分布光度计测试原理是将灯具或光源安装于光度计的旋转中心，由转臂带动灯具绕其垂向轴转动形成虚拟球面，然后对球面上的每个微小面元利用公式进行照度积分，从而测量出灯具或光源的光通量。公式中Φ为总光通量，E为包围被测光源或灯具的虚拟球面积的照度，S为虚拟球面积，r为虚拟球面的半径，E（ε，η）为虚拟球面上（ε，η）方向上的照度。

虽然分布光度计测量光源光通量在原理上是绝对精确的方法，但是我们在实际测试过程中发现，样品位置的稍许变化会造成测试结果较大的不同。例如某些特殊类型的LED路灯在测试时，光度中心不容易确定，而不同的光度中心位置会对测试结果有较大影响。本文通过实验，初步研究了LED路灯不同的安装位置因素对测试结果的影响特性。

3 LED路灯不同的安装位置因素对测试结果的影响

实验采用GO-R5000型全空间快速分布光度计进行测试，采用远场探测装置进行测量，样品电源交直流均可，LED路灯在整个空间上发出的光通量都通过可旋转反射镜反射到远端的固定反射镜上，再由固定反射镜反射后正入射到远场探测传感器中，测试半径为30m。测试时样品稳定时间30分钟即可。

首先，分别固定LED路灯在垂向上距光度中心+20 cm范围内，测试结果如图1所示。

从图1中可以看出，随着距离的增加，光通量升降交错变化，相对中心位置偏离值在-3.49%～+5.67%之间，比标准中规定的0.5%大了一个数量级。偏离的产生与分布光度计测量原理有关，不同的安装位置，导致虚拟球面的半径也就不同，这样利用上文中公式计算出的测量值相对实际会出现误差。随着距离的增大，色温从6 630 K单调下降至6 110K，降低幅度为7.84%，主波长向红端移动，从486nm增长至497 nm。主要是因为安装位置的改变造成样品在虚拟球面空间内色度分布不均，从而也对色温与主波长的测量造成影响。

接下来，将同一样品分别固定在横向上距光度中心+20 cm范围内，测试结果如图2所示。

如2图所示，随着距离的增加，光通量急剧减少，在20cm处时，仅为中心位置时的58.3%，衰减量达41.7%；同时色温值呈指数形式递减，色温从6630K降低到6210K，降低幅度为6.33%；主波长向红端漂移，波长从486 nm增长至494 nm。

最后，把同一样品分别固定在纵向上距光度中心+20 cm范围内，测试结果如图3所示。

如图3所示，随着距离增加，光通量先是缓缓减小，但在10cm以后，以斜率为-30的近似线性的断崖式减少，最终衰减量高达69.6%；色温也从6630K降低到6320K，降低幅度为4.68%；主波长同样向红端漂移，波长从486nm增长至492nm。

4 结论

通过对LED路灯在不同的安装位置，在垂向、横向、纵向三个方向上改变距离参数对路灯的光通量、色温、主波长进行测试，结果表明不同的安装位置是分布式光度计测试LED路灯光色参数的主要不确定性因素。

参考文献

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[2]邬崇朝，周小丽，刘木清.分布光度计法用于LED光通量测试的研究[J].全国电光源科技研讨会论文集，2009.

[3]吕正.LED光通量测试中的若干问题[J].中国照明电器，2005（12）.

作者单位

贵州省机械电子产品质量监督检验院 贵州省贵阳市 550016endprint