高速公路可变标志LED平均发光强度离散性分析研究

为进一步提高高速公路可变标志发光均匀性,研究利用LED分布光度计对同批次4种不同颜色单粒LED的平均发光强度进行检测,可通过采用平均值、标准差、变异系数和不均匀度等对数据进行计算,基于计算结果,分析不同颜色LED平均发光强度的稳定性,并进一步探讨LED平均发光强度检测过程中的影响因素及控制措施。研究结果表明:在进行产品质量控制和可变标志的验收检测过程中,应根据国家标准规定加强对同批次单粒LED的检测,通过数据分析评价同批次LED平均发光强度的离散性和不均匀度,以保证可变标志发光单元的发光均匀性。

环境温度对LED平均发光强度的影响(特邀)

针对LED发光强度对环境温度异常敏感的问题,基于热传导原理建立了LED的环境温度-平均发光强度相关性评价模型,并研制出满足国际照明委员会远、近场标准条件LED单管平均发光强度测量装置。在19.0℃~30.0℃不同环境温度条件下,通过对红(631 nm)、绿(533 nm)、蓝(465 nm)LED标准管的平均发光强度测量发现,3种颜色LED标准管平均发光强度随环境温度升高而呈现线性衰减趋势。利用实验获得的线性衰减率对相关性评价模型进行修正,解决了相关性评价模型因受到LED自身参数随环境温度变化的制约而无法对LED的平均发光强度及其发射波长进行有效定量评价的缺陷。环境温度控制在23.0℃±3.5℃范围内,3种颜色LED标准管的平均发光强度测量不确定度均满足(1.5%~5%)的JJF 1501-2015《小功率LED单管校准规范》。研究结果对修正不同实验室环境温度下产生的LED平均发光强度的测量偏差具有借鉴意义。

测量距离对发光二极管平均发光强度的影响

国际照明委员会的CIE 127号文件专门针对发光二极管(LED)的光辐射测量方法给出了A、B两个测量"LED平均发光强度"的条件,并得到世界同行的普遍认可。然而,实验测量中发现同一只LED管在不同的测量条件下的平均发光强度相差悬殊,甚至有LED管在A、B两个不同条件下的平均发光强度测量值相差近10%,严重影响了LED光度量值的准确评价。对LED光强空间分布数学建模的分析,通过计算以及实验验证表明将测量角定为0.5°,测量距离变为645 mm,能够将LED光强空间分布不均匀对LED平均发光强度测量的距离影响减小到0.5%以下,从而保证LED平均发光强度量值的一致性。

对LED发光强度测量标准设定两种距离的质疑

简单介绍了国际照明委员会标准CIE127-1997对LED发光强度测量方面的规定,分析了规定远场距离为316mm的原因,然后用实验数据对此规定提出了质疑,建议取消近场测量。

超高亮度LED测量问题

从原理上讨论了高亮度LED光强测试不确定性大的问题,大多数发光二极管不能被看作点光源,因此实际测量的是平均发光强度,它的测试结果与测试装置结构有关。为解决这个问题,CIE(国际照明委员会)制定并推荐标准测试条件A,B。介绍了根据CIE 127文件设计的平均LED发光强度测试仪;讨论了LED光通量和颜色测量问题,介绍了色温和相关色温测试的方法。对今后的测量和测试标准问题提出了意见。

LED光学参数浅释

对最重要的参数发光强度进行了说明,说明4种波长的差异,对易混淆的几对光学参数给予通俗解释,最后以列表方式对单色管和白光管的色度参数的适用条目进行说明。

LED光照场的数学建模研究

LED发光是由芯片发光经封装透射形成,所以不同封装结构的LED光强空间分布变化多异。在测量LED平均发光强度时,不同的光强空间分布在探测器接收面上的照度分布各不相同。当探测器面响应度分布不均匀时,探测器面上不同的照度分布与探测器面响应度的相关性差异很大,从而会引入测量误差。为此设计了精密的测量装置测量LED在探测器接收面上的照度分布。测量实验发现,LED在探测器接收面上典型的照度分布主要有3类,分别表示为类余弦分布、类正弦分布和类梯形分布。根据测量数据,对类余弦分布和类正弦分布进行数学建模。经比较,数学模型能真实地表现探测器接收面上LED的照度分布情况。这些工作为进一步探讨影响LED平均发光强度测量准确度的诸多因素提供了丰富科学的数据,有利于准确地评估LED平均发光强度测量结果的不确定度。摘要: