實(shí)驗(yàn)6 LED光色測(cè)試實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)6LED光色測(cè)試實(shí)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 了解CIE色度學(xué)基本知識(shí)以及LED光色測(cè)試原理。2. 掌握LED光電系統(tǒng)的定標(biāo)方法。3. 學(xué)習(xí)用積分球測(cè)試LED燈色坐標(biāo)、光譜、光效等參數(shù)的測(cè)量方法。4. 學(xué)習(xí)LED熒光粉的光譜、色坐標(biāo)的測(cè)試方法。【儀器用具】積分球、PMS-50紫外-可見(jiàn)光-近紅外光譜分析系統(tǒng)、電腦、LED芯片電光測(cè)試臺(tái)、直插式LED若干個(gè)、硫酸鋇等?！緦?shí)驗(yàn)原理】積分球原理積分球又稱光通球，是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂有白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫反射均勻。如圖6-5，用已知色溫的白熾標(biāo)準(zhǔn)燈對(duì)取代二極管位置的MgO槽照射，漫反射光經(jīng)光纖對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行光譜校正。并且光源在球壁上任意一點(diǎn)上

2、產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的，球壁上任意位置的光照度E（擋去直接光照后）與燈的光通量e成正比，通過(guò)測(cè)量球壁窗口上的光照度E,以及光譜功率分布曲線就可求出光源的光通量e。白光LED（WLED）光色參數(shù)的測(cè)量，可參照發(fā)光學(xué)與發(fā)光材料一書(shū)提供的方法：“置于積分球（直徑100150mm）底部，發(fā)光面豎直向上（二極管的供電系統(tǒng)全面積分球外），積分球壁沿水平中心軸的一端開(kāi)適當(dāng)小窗作為1入縫。這就構(gòu)成了發(fā)光二極管光色參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。如圖8-5所設(shè)的一小擋板，其大小能只以擋住WLED的直射光不進(jìn)入光纖入端”上述測(cè)量方法，需有三只已知總光通量的LED作為總光通量標(biāo)準(zhǔn)。其次，在積分球頂部開(kāi)一小窗

3、，用已知色溫的白熾標(biāo)準(zhǔn)燈對(duì)取代二極管位置的MgO槽照射，漫反射光經(jīng)光纖對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行光譜校正。測(cè)得發(fā)光二極管的光譜功率分布（SPD）和總光通量，依據(jù)SPD，按有關(guān)圖6-5積分球原理圖電光源測(cè)試系統(tǒng)的組成電光源測(cè)試系統(tǒng)=基本系統(tǒng)積分球穩(wěn)定電源智能電量測(cè)量?jī)x。光通量測(cè)試時(shí)，積分球是必備的，根據(jù)被測(cè)光源的大小，可選擇直徑1米到2米的積分球，積分球內(nèi)必須涂以中性的漫反射，積分球內(nèi)的遮擋物必須減到最低程度,而且被測(cè)燈的光譜類(lèi)型、形狀，在可能的條件下，最好與光通量標(biāo)準(zhǔn)燈一致?！緦?shí)驗(yàn)步驟】電光源測(cè)試a）點(diǎn)開(kāi)工具菜單，選擇“WY系列直流電源控制”選擇“恒流”輸入標(biāo)準(zhǔn)燈電參數(shù)（本次實(shí)驗(yàn)為0.02A），將燈點(diǎn)亮穩(wěn)

4、定5min；b）選擇"測(cè)試”菜單，選擇“測(cè)試”菜單，點(diǎn)擊“電光源測(cè)試”，然后單擊“5nm”會(huì)出現(xiàn)電參數(shù)（電壓約為3.0V，電流約為20mA）和測(cè)試信息對(duì)話框，點(diǎn)擊“確定”進(jìn)入測(cè)試采用對(duì)話框；調(diào)節(jié)靈敏度為05,掃描步長(zhǎng)為1nm，掃描波長(zhǎng)為380nm-780nm,然后點(diǎn)擊“開(kāi)始”，儀器自動(dòng)掃描；掃描完畢，自動(dòng)消隱“測(cè)試對(duì)話框”程序主畫(huà)面上顯示電光源測(cè)試分析結(jié)果,包括燈具光譜功率分布，光效，色坐標(biāo)，色溫，顯色指數(shù)等；c）導(dǎo)出列表數(shù)據(jù)和光譜數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析】序號(hào)產(chǎn)品型號(hào)編號(hào)光誦量（lm）輻射誦量（W光效（lm/W：)xy色溫（K）150-1.2E+090.0659430.0001081.477

5、0.41150.58314333主波長(zhǎng)（nm）色純度（%）峰值波長(zhǎng)（r半波寬（nm）紅色比（%）綠色比（）藍(lán)色比（）Ra燈U(V)燈I(A)565598956028239770-101燈P(W)燈PF燈具U(V)2.243燈具I(A)0.0199燈具P(W)0.04463燈具PF1TMP(Deg)99.9測(cè)試日期#附加信息21E642k0.O.0.0.相對(duì)光譜序號(hào)產(chǎn)品型號(hào)編號(hào)光誦量（lm）輻射誦量（W光效（lm/W【xy色溫（K）250-1.2E+090.376990.0007419.3550.56790.43121801主波長(zhǎng)（nm）色純度（%）峰值波長(zhǎng)（!半波寬（nm）紅色比（%）綠色比（

6、%）藍(lán)色比（%）Ra燈U（V）燈1（A）588.899.959117.115.884.20-26.5燈P(W)燈PF燈具U（V）燈具I（A）燈具P（W）燈具PFTMP(Deg)測(cè)試日期附加信息2.0050.02010.04031112.4#2O021.8.5.41.a.ad相對(duì)光厝_L_LB序號(hào)產(chǎn)品型號(hào)編號(hào)光通量(lm)輻射通量(憂效(lm/W)xy色溫(K)燈u(v)燈1(A)350-1.2E+090.16060.0025614.4170.72060.27911001仆2004DO600BOO10®0.2披長(zhǎng)(nm)燈P(W)燈PF燈具U(V)1.827燈具I(A)0.0199燈具

7、P(W)0.03636燈具PF1TMP(Deg)127.1測(cè)試日期#附加信息主波長(zhǎng)(nm)色純度(%)峰值波長(zhǎng)(r半波寬(nm)紅色比(%)綠色比(%)藍(lán)色比(%)Ra【問(wèn)題討論】1、簡(jiǎn)述積分球的工作原理。積分球又稱光通球，是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂有白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫反射均勻。光源在球壁上任意一點(diǎn)上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的，球壁上任意位置的光照度e(擋去直接光照后)與燈的光通量e成正比，通過(guò)測(cè)量球壁窗口上的光照度E,以及光譜功率分布曲線就可求出光源的光通量。2、如何系統(tǒng)評(píng)價(jià)LED燈性能好壞？一、看整體“燈具的功率因數(shù)”：功率因數(shù)低，說(shuō)明使用的驅(qū)動(dòng)電源、電路設(shè)計(jì)不好，會(huì)大大降低燈具的使用壽命，功率因數(shù)低，使用再好燈珠的燈具壽命也不會(huì)長(zhǎng)。二、看“燈具散熱條件-材料、結(jié)構(gòu)”LED燈具散熱也是非常重要的，同樣功率因數(shù)的燈具和同品質(zhì)的燈珠，如果散熱條件不好，燈珠在高溫下工作，光衰會(huì)很大，燈具壽命會(huì)減少。三、看“燈珠品質(zhì)”：燈珠品質(zhì)決定于芯片品質(zhì)和封裝技術(shù)。四、看燈具使用的驅(qū)動(dòng)電源，電源的使用壽命相對(duì)燈具的其他部分來(lái)說(shuō)，壽命要短很多，電源的壽命影響燈具的整體壽命，燈珠的理論壽命在5-10萬(wàn)小時(shí)，而電源的壽命在0.2-3萬(wàn)小時(shí)，電源的設(shè)計(jì)與材料選擇會(huì)決定電源的使用壽命。五、看光效：同樣的燈珠功率，