日本标准 LED白光检测标准

LED已被许多人视为充满潜力的新世代主要照明光源,然而LED具有与传统照明光源截然不同的空间发光特性,使原本适用于传统光源光学特性测量的方式未必适用于LED,如光通量、光强度及色度测量,否则LED的测量精度及准度都将成问题。因此,全球各大标准协会均修订或是新增LED测量标准,但由于LED封装种类繁多,性能也各不相同,所以也有协会针对不同用途的LED制定新的测量标准。

日本近年来较为注重照明用白光LED标准化的推动工作,其推进速度也相当迅速。2007年,日本正式发布了JIS C 8152:2007《照明用白光LED测量方法》,成为了最早对白光LED测试方法进行规范的国家。以下对该标准作一些简要介绍:

1. 适用范围限于照明用白光LED

??? 该标准的适用范围仅限于照明用白光LED,将测量目标限定于照明用白光LED,以限定与标准LED比较的测量方法能有效提升测量精度,且对于标准LED的内容做出很详细的规定。在光强度的测量部分,则依照国际照明委员会所规定的标准条件进行测量;在光通量的测量部分,则一律使用积分球测量,并在修订版中增加色度、相关色温、显色性指数等的测量方法。

该标准主要针对单体LED进行规范,但对于小型的LED模块的光强度测量也有所规定。对于小型LED模块而言,其不一定适用于CIE标准所规定的平均LED光强度的测量方法。

2. 明确定义照明用白光LED

该标准与其它LED的相关标准最大的不同在对于“照明用白光LED”做出很明确的定义。根据该标准的解释,所谓“照明用白光LED”,其测量光通量或平均光强度的光色,须满足以下三项条件:光谱几乎涵盖可见光领域的全部范围,且其中不能有欠缺的部分;相关色温的范围在(2500~10000)K以内;相关色温在CIE 1960均匀色度坐标上,与普朗克轨迹的偏差量须小于0.02。

3. 规定光强度/光通量的测量方式

由于目前没有规范统一的LED封装形状、尺寸及配光特性,而是依各种目的产生不同的设计构造,故LED测量的难度较大。因此,该标准对于标准LED应具备的结构、性能、再现性均做出了规定。

在此标准中,标准LED的测量主要分为光强度测量及光通量测量两方面,其依据测量特性的不同而有不同的设计概念。举例来说,光强度测量用的标准LED,由于在光强度测量方法中,待测LED机械轴对准测光器是很重要的一项校正因素,因此在该标准中采用机械轴容易对准的子弹型封装当作标准形式;至于光通量测量用标准LED,由于考虑到全光通量的测量规定,因此使用可防止朝LED后方发出光线,且光强度较为均匀的金属罐型封装作为标准形式。值得注意的是,此处两种形式的标准LED,都是使用氮化铟镓系列的芯片配合钇铝石榴石荧光粉所制成的白光LED,其对应在定义项中针对照明用白光LED所述的无欠缺波长的部分。

由于标准LED是测量时重要的参考依据,故此标准希望在尽量减少周边环境的影响下,将其光学及电气特性的不稳定性降至最低,以达到所期望之再现性的要求。本标准除了限制测量环境温度变动须小于2℃外,为减少LED的初期变动,建议最好使用已经过100小时以上恒流(如20毫安)驱动的标准LED,标准LED的环境温度须控制在25℃。在修订版内,在附件4中增加温控插槽(为具有芯片温度控制功能的点灯夹具)说明,其要求在恒定电流的情况下,LED到达热平衡状态的时间(希望至少在5分钟以上)后进行点灯测量。

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