LED照明的检测问题与平台构建分析论文_卫景盛

LED照明的检测问题与平台构建分析论文_卫景盛

广州广日电气设备有限公司 511447

摘要:伴随着LED技术和半导体照明产业的快速发展,LED标准体系的建立和检测技术服务平台的建设工作也越来越迫切。LED作为一种新型光源应用在照明领域,其结构、特性、应用等,与白炽灯、荧光灯等传统光源相比,均存在很大差别。加之LED及LED应用产品的多样性、多变性、创新性,相关技术的突破发展和新产品的不断涌现,造成目前LED标准、检测、评估等工作的相对滞后,成为影响LED半导体照明产业发展的瓶颈。

关键词:LED照明;检测问题;构建

前言:伴随着我国LED技术的快速发展,LED作为照明技术也得到一定的应用。但是LED具备着多变性、创新性以及相关技术的不断发展,在进行LED照明检测时由于相对滞后的技术而出现诸多问题,影响了LED照明技术的发展,与传统的照明工具相比,LED照明有着一定的优越性,这就需要相关的工作人员要找出LED照明检测中出现的问题,构建一个以LED为主题的服务平台。

一、LED照明技术概述

随着我国科学技术水平的不断提高,在电器领域的发展当中,已经出现了第四代照明光源--发光二极管,也就是我们通常所说的LED。LED照明也被称为是绿色光源,与传统的照明光源相比较而言,LED照明技术具有明显的优势,其中包括体积小、使用寿命长、绿色环保、照明效率高等特点,已经在普通照明、交通指示、城市夜景照明、装饰等多个领域实现了广泛的应用,给人们的生活带来了一定程度上的改变。同时,随着相关生产工艺水平的提高,功率型白光LED的光效已经逐渐接近200lm/w,实际的产品的光效也已经突破了100lm/w,充分的具备了通用照明的条件。由于LED技术所具有的各种优势,其具有十分广阔的发展空间,对于电气节能具有十分重要的现实意义。

二、LED照明检测中的问题

在运用LED照明工具时,技术人员需要对它的电学、光度、色度的参数进行一定的测试分析,也要对它的老化性能、安全性能以及可靠性进行相应的测试分析。但是LED照明工具的发光特性比较独特,当单个LED灯具照明时具备着点光源特性,可是多个LED组成光源和灯具时,结构组合的多样化造成了光源的复杂性。整体性独特的LED照明工具应用在复杂的现场环境,LED需要将LED光源模组、散热结合以及驱动电源的各个组成部分紧密结合,可是应用不同的LED产品也需要采用不同的分布光源和配光结构,又由于LED照明工具可以广泛的应用到各个领域以及具备着独特的性能,这些特点都表明了传统的光源标准根本不能适应LED照明工具。但是,在我国对LED照明进行检测时还是运用传统的测试方法,导致LED照明在测试当中出现了诸多问题。

三、找出例子来具体说明问题:

1 LED照明的光强测试:技术人员针对LED的平均光强度用两种测量几何条件,主要是针对LED顶端和探测器两者之间是316毫米和100毫米的距离而设置的;但是当使用高亮度的LED灯具时,测量顶端和探测器的半径在100毫米和316毫米之间的光强是不相同的。同时,检测的方向和所在环境温度都会影响到实际测量的光强度。

2 对LED照明进行光通量测试:技术人员在进行光通量测试时一般都采用积分球的测试方法。但是积分球方法极易受到LED响应的时间、检测的环境温度以及LED放置的方向和其大小尺寸的影响,导致在LED光通量测试时出现的偏差是较大的。

3 LED照明的结温测试:LED出光效率、使用寿命、安全可靠性以及发射的光波长度都会受到LED结温高低的影响,所以技术人员就必须及时的对LED的结温和热阻等进行准确的热血参数测试。但是,我国还没有制定统一的方法来进行测试,现在主要的测试方法是:电学参数法等等。

4 LED照明的光效测试:LED节能效果的体现主要就是光效。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆LED照明工具极易受到环境温度的影响,目前,我国没有制定统一的标准针对光效测试的初始方法和老化时需要的条件,也没有对相关的环境温度制定明确的参数。因此造成光效测试现实情况与理想存在一定的差距,影响到了LED照明的能效测试。

5 LED照明寿命测试:长时间的使用寿命是LED重要的特点,光衰特性往往又是LED应用产品的重要评价指标之一,所以要在进行实际测试时需要花费过长的时间。但是,技术人员并没有研究出相关的测试手段如加速老化的方法来进行使用寿命测试;现代我国的加速老化手段主要突出先电压、电流以及温度老化中,没有进行确定统一的测试方法。

相对于独立的LED芯片和模组,LED光源和灯具更加复杂和多样化,同时除了进行实验室检测,还需要对不同的LED应用产品进行生产过程中的自动连续测试和使用过程中的现场实时测试,因此面临一些更加突出的测试问题。

6整体测试:与白炽灯、荧光灯等传统灯具相比,许多LED照明灯具例如LED矿灯、LED路灯等,其灯具的特性评价必须进行整体测试,而无法区分光源、灯壳、电源、散热等不同的部件进行部分测试。而光度参数、热学参数、电学参数等又是互相关联、互相影响的,增加了准确测试分析和评价评估的难度。

7综合测试:对LED灯具的测试,包括光强、光通量、发光光谱、光强空间分布等光度参数,色温、色坐标等色度参数,以及电压、电流、温度等测试环境参数。目前LED灯具专用测试仪器性能相对单一,一般一台测试仪器只能完成其中的1-2项。由于待测LED灯具样品需要多次装卸,测试周期较长,降低了测试结果的准确性和可靠性,因此需要提高LED灯具综合特性的测试能力。

8连续测试:对LED灯具的可靠性、稳定性测试,往往需要进行一定周期内的定时多次测试,以获得光强-时间特性曲线、光通量-时间特性曲线、色度-时间特性曲线、温度-时间特性曲线等来对可靠性、稳定性进行综合测试分析,由于具有测试周期长、测试频率高的要求,因此需要增加自动化的连续测试手段。

9现场测试:对于LED显示屏、LED路灯等户外使用的LED应用产品,仅仅进行实验室理想环境下的测试,对产品质量的评价是不够的。必须增加实际工作环境中的现场实时测试,而现场测试由往往受到使用环境的限制。因此必须研究针对性的现场测试手段,开发实用的现场测试仪器,并制定可行的现场测试流程和照明工程验收规范。

如上所述,随着LED半导体照明的技术进步和产业发展,测试问题也越来越突出。因此在政府推动LED产业发展规划中,研究LED的测试技术,确定LED的测试方法,制订LED的标准规范,建立LED检测服务平台等均是重要内容。

四、LED照明平台的构建

目前,我国广州半导体照明检测技术服务中心正在针对LED路灯的测试问题,建立现场的测试环境。研究人员主要是运用计算机技术、网络信息化以及多传感器的集成,而研究开发的LED路灯道路照明现场测试。研究人员根据相关的研究成果,针对地方制定的LED测试标准积极的参与组织,在一定程度上加快而来LED照明产品的统一化和标准化。

广州半导体照明检测技术服务中心依托其研究院同香港科技园公司进行合作,共同创建了LED交互检测服务平台。目前,该平台正在针对LED照明的测试问题进行实验室测试和现场测试,建立了LED照明现场测试的环境。利用计算机以及网络通信等技术对我们上文所提到的光强测试、光通测试以及一定的结温测试进行检测装置。

该平台提供的环境和条件在一定程度上符合LED国际测试的标准,在国家已经授权的基础上利用交互检测的服务平台,对LED照明检测和检测技术服务。它主要是针对广州和穗港两地研究院和质检单位所需要的LED测试仪器和资源。比如在LED照明检测中可以建立一定的现场测试,拥有着良好的试验环境有利于提高LED测试的准确性还有稳定性。

对于两地共同创建的LED照明平台,可以有效的利用两地的资源优势,构建一种利用区域优势来支撑检测的服务体系,两地在针对检测服务时利用联合统一的方法进行开展与合作的新形势。这在一定程度上,可以促进我国使用LED照明技术水平的能力。

构建LED照明检测服务平台,要积极遵循和接受政府的管理措施,科学有效地研究开发产品,提高生产的管理和质量的控制,要严格控制LED产品的市场营销和最终的应用。在应用LED照明技术时,要对政府的管理部门、各个高等教育学校以及公司企业、居民用户提高一个全面的检测、质量的保障和完善的服务。促进地区LED照明技术广泛的应用。

结束语

针对LED照明检测中的问题,需要技术人员认真对待。随着我国科学技术的不断进步,网络信息化的全面发展。LED技术将会越来越完善,也将运用到生活中各个方面。目前,我国科研人员只有针对检测中的问题进行全面的改善,完善LED照明技术,促进LED作为绿色节约型能源健康有序的发展,作为LED新兴产业广泛应用到各个地区。

参考文献

[1]卢梓琪.LED照明产品检测方法中的缺陷和改善对策.照明工程学报,2015.7

[2]任若豪.LED照明检测问题及其平台建设刍议.产品化检测平台,2010,5

[3]林继朗.LED检测中的问题.会议论文,2012.9

论文作者:卫景盛

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/20

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