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摘要：LED灯具被人们看做是在白炽灯与荧光灯之后在社会中最为常用的照明光源，具有寿命使用长、污染小、体积小等优点，是在未来社会中最优潜能的光源。就LED发光方向性具有比较强的优点，这样在一定的程度上也就限制了LED灯具在照明领域中的应用。针对LED内部构成与灯具本身的特点，作为检测灯具光学特性的指标主要就是照度与发光均匀性的选择。这两个方案指标的设计系统的时候应该要充分的考虑到灯具本身在发热的时候与光学特性的关系。这个时期一般就会采用PID控制系统来对各种灯具温度的测试，这样也就能够使得测量参数之间有着可对比特性。因此，本文主要就是笔者结合自身的经验来对大功率LED灯具的光学特性检测系统设计分析与研究。
关键词：大功率；LED灯具；光学特性；检测系统
一、引言
随着当前时代的发展，在一定的程度上极大的推动了LED技术的进步，而且对其生产与应用已经具有一定的规模。并且LED自身的优点在一定的程度上也推动了LED产业的发展，并且应该的范围也在不断的扩大，发展的前景一片大好，这样面临的挑战也逐渐的增多。LED产业能够得到相应的发展主要的由于技术的推动，而技术的进步在一定的程度上又是来自人们对其的需求，比如说对提高亮度、丰富基色等。足以证明，在之后的LED产业发展就会根据相应的需求对亮度等方面来进行改进，这样也就推动了LED灯具在社会各个领域中的广泛应用，在半导体技术应用之后又一场照明革命的出现。在当前社会中，LED，灯具的发光率在不断的创新，已经能够够取代了很多的传统照明灯，尤其大功率LED灯具的出现，更是加速了其取代传统照明灯具在社会应用的速度。半导体固体本身具有节能环保的特点，这样在来发展中使得大功率的LED灯具成为在其发展的主要方向。对于安全性与光色度等的要求也越来越高，但是LED灯具的光点、热度等与传统灯具的光源有着很大的区别，这样怎么样才能够准确的测量LED各种性能成为研究的重点。
二、LED的特性与应用
1、LED的特性
LED特性主要包含有电学、热学与光学等特征，其中电学是LED驱动设计的中心问题。光学的特性通常主要是涉及到光度、色度等方面的特性。根据最新 “半导体发光二极管测试方法”的标准——发光峰值波长、光通量、发光效率等参数，以上这些参数在一定的程度上已经看做是照明领域中重要的研究方向。
LED器件热学性能在一定的程度上对器件的发光效率、照明程度、工作性能等都是有着直接的关联。所以在研究中应该要对LED器件的热学性能的参数进行研究，最好应该要对不同LED的热学性能进行分析与研究，进而对比。
LED灯具本身主要是由多个的结构组合构成的，在每个灯具上需要对其性能进行考虑，还需要对整体的性能进行分析研究，使其符合应用的要求。LED灯具光源是需要小型化，也就是需要把灯具密排起来，这样来提高光度，但是要注意对灯具的散热，这样在一定的程度上才能够保证LED灯具稳定的工作。但是在当前社会中，对大功率LED灯具性能方面的检测研究还是比较少的。因而笔者主要就对大功率LED工具光学特性检测系统设计提出相应的方法。
2、LED的应用
第一，液晶显示器背光源。将LED的背光源应用在液晶显示器中，与传统的背光源相比较来看，LED光源具有寿命长、色还原性能比较强的优点。根据相关数据的表明，在一定的程度上就会使得大量的液晶电视与电脑中将会应用该种技术。
第二，汽车火车车灯。即使LED本身具有极大的优势，但是在汽车火车上的应用还是很小的，只是在刹车灯与指示灯上有着很少的应用，而在重要的前灯上却有着很少的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于LED散热上有着很大的问题，若是该种问题没有很好的解决，在一定的程度上就会导致发光率会受到一定的影响。
第三，室内装饰灯。由于LED灯具本身的体积小、色彩多的优点，这样也就更好的应用到室内装饰中，与传统光源来比较看，传统的光源是很难能够形成上千万种的颜色，而LED灯具则是可以的。
第四，景观照明。该种照明主要是在社区、广场上照明中，这正是由于LED本身具有节能的特点。在耗电量上比传统照明要少，而随着时代的发展，绿色照明已经成为当前社会中发展的主要特征，当前很多城市中都是可以看到LED景观灯的应用。
三、大功率LED灯具的光学特性检测系统
在照明光源中，照度与光分布是两个相对来说比较重要的光学性能指标。在对照明光源检测的时候是需要结合自身的特点与光热影响来进行分析。在光源特性检测的时候，还应该要对发热问题进行考虑，最好要在恒温检测环境中来进行的。本文所设计出参数系统如图所示：
图1 LED灯具的光学特性检测系统
LED灯具的光学特性检测系统主要有运动控制、照明检测、均匀性、恒温性系统。
1、照度检测
照度主要是指照明物体的程度，通常主要是在单位面积上所受到光的通量来进行表示，物体被光均匀的照射，每一平方米照明面积上所得到的光通量就被称作1lx。只有当在光源上附加上反射的装置，这样在一定的程度上就会使得灯具上的一些方向得到更多的光通量。LED灯具的照度是光学参数的重要环节之一。LED灯具在室内照明的时候，通常的最佳照度应该集中在50到60lx，这样为了保证灯具集中在最佳的照明范围之中，是需要对其照度进行相应的检测。检测原理见图2.
图2 照度检测原理图
光电池本身是利用光生伏特效应制作而成的光电转换器，这样在一定的程度上是可以将光信号通过一定的系统将其转换层电信号。
2、发光均匀性检测
LED整体灯具主要是多个不同的管构成的，其设计在一定的程度上需要具有散热的条件来进行阻碍的，同时要将每一个LED灯具产生的光线来进行叠加。在灯具设计不合理的时候，在一定的程度上就会使得灯具照明上光度分布并不是均匀，进而也造成了人在LED照明上舒适度不是很好，影响了人眼的功能。所以，应该要对LED灯具发光的均匀性进行分析研究与检测。本文主要就是通过对CCD相机来对研究白屏上的光照度，把白屏看做是工作面，这样在一定的程度上也就会检测出光度照明情况是否更为的均匀。若是发光照明并不是很均匀的话，也就会导致白屏上出现一些暗斑等阴影。在检测中只是需要在图像上的因素就能够直接的判断出灯具照明是否均匀。
3、恒温控制系统
LED灯具光照度以及分布的程度在一定的程度上与受到温度的直接影响，为了能够检测出LED灯具的可靠性，是需要对其进行恒温温度的控制，控制系统通常一般会采用集成电路温度传感器AD590并且与PID来调节。温度传感器AD590本身具有非常好的线性能的。
四、总结
总之，针对LED内部构成与灯具本身的特点，作为检测灯具光学特性的指标主要就是照度与发光均匀性的选择。这两个方案指标的设计系统的时候应该要充分的考虑到灯具本身在发热的时候与光学特性的关系。足以证明，在之后的LED产业发展就会根据相应的需求对亮度等方面来进行改进，这样也就推动了LED灯具在社会各个领域中的广泛应用。
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论文作者:占志亮
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/2
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