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淺析LED半導體照明存在的測試問題及改進措施

文檔作者：張寧文檔來源：貴州省機械電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院科技部		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月27日
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·59·
電 子 測 試
電子科技 ELECTRONIC TEST
第10期
2013年5月
0 前言
隨著社會的不斷發(fā)展，半導體照明與LED 技術(shù)產(chǎn)業(yè)，得到
快速發(fā)展，對技術(shù)檢測服務平臺與標準體系的需求越來越迫
切。LED 技術(shù)，作為新能源產(chǎn)品應用在現(xiàn)今照明領(lǐng)域。其特征、
應用、結(jié)構(gòu)與普通熒光燈、白熾燈相比，存在較大的差別。隨著
技術(shù)不斷的創(chuàng)新，現(xiàn)今LED 產(chǎn)品呈現(xiàn)多變性、多樣性。隨著周
邊產(chǎn)品和技術(shù)的不斷繁衍，客戶需求量的不斷增加，行業(yè)標準
與管理措施的不足逐漸顯露，導致LED 產(chǎn)品檢測、標準定義、
技術(shù)評估等工作滯后。影響我國LED 半導體行業(yè)發(fā)展。
1 LED 半導體照明測試存在的問題
LED 半導體產(chǎn)品，與傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈類似，是通過熱學
參數(shù)、電學參數(shù)、色度參數(shù)、光度參數(shù)、可靠性、穩(wěn)定性、老化特
性、安全性等參數(shù)，進行檢測和測試。但是，由于LED 照明產(chǎn)品
獨特得發(fā)光特征。單個LED 是具有光源特征。當多個LED 組成
燈具與光源產(chǎn)品。多樣得結(jié)構(gòu)組成，產(chǎn)生了復雜的光源特征。
同時, 由于LED 產(chǎn)品具有獨特得特性與復雜得現(xiàn)場環(huán)境, 散
熱架構(gòu)、驅(qū)動電源和LED 光源模組等組成部分的緊密結(jié)合，然
而，不同LED 產(chǎn)品應用的配光架構(gòu)與光源分布也大為不同。在
融合LED 產(chǎn)品的廣泛應用，及其特異功能特點。因此，LED 產(chǎn)
品測試標準，不能使用傳統(tǒng)的光源測試標準。原有的傳統(tǒng)光源
測試標準，已經(jīng)不適用于LED 新型產(chǎn)品的測試工作。需要完善
和成立符合現(xiàn)今LED 產(chǎn)品特點的新型測試技術(shù)標準。
1.1 LED 燈源的壽命測試
使用壽命的長久，是LED 燈源產(chǎn)品的主要特點之一，光衰
的特性，是LED 燈源產(chǎn)品的重要測試指標之一，但是，LED 燈
源產(chǎn)品壽命測試在測試過程中，所需時間較長，因此，需要創(chuàng)
新和研發(fā)新型測試技術(shù)，來加快LED 燈源產(chǎn)品的老化和使用
時間?，F(xiàn)今，測試的技術(shù)主要以溫度加速老化、物理加速老化、
電壓加速老化和電流加速老化為主。但是種種的測試技術(shù)，尚
淺析LED 半導體照明存在的測試問題及改進措施
張 寧
（貴州省機械電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院科技部，550081）
摘要：面對全球氣候變遷與不斷高漲的能源價格，各國政府相繼出臺相關(guān)政策鼓勵支持LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。LED（發(fā)光二級管）
因具節(jié)能、減排和環(huán)保的獨特優(yōu)勢，近幾年需求呈爆發(fā)式增長。作為一種新型高效的固態(tài)光源，文章結(jié)合LED 的特性要求，介紹
了目前LED 半導體照明存在的測試問題，提出一些改進方案。
關(guān)鍵詞： LED ；測試問題；改進措施
Analysis of the test of the LED semiconductor lighting problems
and improvement measures
Zhang Ning
（Guizhou Province Mechanical and Electronic Product Quality Supervision and Inspection Institute of
the Ministry of Science and Technology. 550081）
Abstract ：LED (light emitting diode) with unique advantages of energy saving, emission reduction and
environmental protection in recent years, demand was explosive growth. In the face of global climate change
and rising energy prices, governments have introduced policies to encourage support for the development of
the LED industry. Combine the characteristics of LED requirements as a new and efficient solid-state light
source, the article describes the test LED semiconductor lighting, make some improvement.
Keywords ： LED; tests; improvement measures
·60·
電 子 測 試
未定義一個統(tǒng)一得測試準則。
1.2 LED 燈源的結(jié)溫測試
燈具的燈源產(chǎn)生，發(fā)熱是燈源產(chǎn)品的特點之一，由于LED
燈源溫度的高低，會直接影響LED 燈源的器件壽命、可靠性、
穩(wěn)定性、出光效率、發(fā)射波長與安全性。因此，對熱阻和結(jié)溫等
參數(shù)，進行合理、科學、準確的測試，是必備的，目前，我國燈源
行業(yè)內(nèi)對LED 產(chǎn)品的測試技術(shù)，主要是以光譜學、電學參數(shù)法
和紅外熱像儀法，進行檢測，但是至今，行業(yè)內(nèi)還未制定一套
科學的測試技術(shù)標準。
1.3 LED 燈源的光強測試
當前，光強測試技術(shù)，主要依據(jù)于CIE127 Measurement
of LEDs，相對于平均光亮強度，本文推薦兩種測量幾何條件。
對于探測器與LED 頂端得距離，分別為100mm 與316mm。但
是，高亮度、大功率得LED 光源產(chǎn)品，測試距離r 在316mm 和
100mm 直接的實測光強，沒有統(tǒng)一。
1.4 LED 燈源的光效測試
光效指標，是LED 燈源產(chǎn)品節(jié)能效果得重要測試指標之
一。但是，LED 作為半導體照明元件，溫度參數(shù)條件對LED 燈
源的影響較為明顯。目前，檢測標準對LED 燈源產(chǎn)品的測試，
老化溫度條件或者初始條件要求不一致。而且，對工作溫度和
環(huán)境溫度等參數(shù)要求，也不明確。因此，導致可比性較差，實際
值與理想值存在較大的差距，該原因也直接影響能效、光效的
測試結(jié)果。
1.5 LED 燈源的光通量測試
LED 燈源光通量的常用方法之一是光通量測試技術(shù)，具研
究報告與測試實踐分析，受放置方向、燈具尺寸、環(huán)境溫度和
響應時間等因素影響。LED 的光通量測試結(jié)果存在較大的差
距，例如，相對演出燈、隧道燈、路燈和探照燈等大功率LED 燈
源。除采用較大尺寸球體所帶來得誤差，還有燈具表面光擾、
表面溫差等因素，都將會影響最終的測試結(jié)果。即使采用側(cè)面
安裝方法，也會因燈源形狀的不一致，而難以采用標準的測
試策略。雖然，現(xiàn)今主要是通過分布式光通量計量，進行測試
計算。但是在定義標準方面有較大的困難，兩種測試方法的結(jié)
果，存在不同程度的參數(shù)差距。
2 存在問題的應對措施
隨著LED 燈源技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，LED 燈源測試問
題越來越明顯，因此，在國家大力推動LED 行業(yè)規(guī)劃中，完善
LED 燈源得測試策略，確定LED 燈源得測試標準，制定LED 燈
源測試得標準規(guī)范。建設(shè)LED 燈源檢測服務平臺等，都是目前
急需的重要內(nèi)容。
2.1 完善LED 測試標準規(guī)范和技術(shù)
隨著LED 行業(yè)的技術(shù)與發(fā)展的水平進步，目前生產(chǎn)LED 燈
具得國家，都會把LED 行業(yè)標準作為增加行業(yè)影響力的中重
要方式之一。在這種環(huán)境中，國內(nèi)在吸取以往行業(yè)發(fā)展中的教
訓與經(jīng)驗時，也積極參與LED 行業(yè)標準制定中來，把行業(yè)規(guī)范
當作行業(yè)引導的重要推動力。因此，我們要加強、加快對LED
行業(yè)測試標準的建立，為測量結(jié)果得準確，在測試條件應該改
進不足之處，如：光強測試中應該延長測試距離或取消近場測
量。此外, 還需要特別注意測試的溫度環(huán)境、方向性等。在測
試方法完善時，應盡量保證測試方法的一致性，例如：在測試
結(jié)溫參數(shù)時，目前有電學參數(shù)法、光譜測試法、紅外熱像儀法
等測試方法，應制定一致得測試標準。從而推動我國LED 產(chǎn)業(yè)
更加健快速、穩(wěn)定得發(fā)展。
2.2 LED 照明測試服務平臺的建設(shè)
根據(jù)LED 行業(yè)迫切需求，加快建設(shè)LED 燈源產(chǎn)品服務平
臺，有效地展開LED 燈源產(chǎn)品測試技術(shù)的研發(fā)工作，通過對相
關(guān)測試工作的研究，對現(xiàn)今所存在的測試問題，已經(jīng)得出較多
的研究結(jié)果，通過科學的針對性研究，分析得出和掌握合理的
LED 燈具測試方法。只有這樣，才能在LED 燈源產(chǎn)品的測試儀
器與測試策略方面，取到有效的研究成果。其次，根據(jù)測試技
術(shù)和測試儀器的研究成果，積極參與和組織LED 行業(yè)標準，加
強、加快LED 燈源產(chǎn)品測試的一致性、統(tǒng)一性和標準化。提升
LED 燈源產(chǎn)品行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。
3 結(jié)論
在我國LED 行業(yè)發(fā)展的近30 年來，LED 行業(yè)標準規(guī)范工
作也得到很大的提升，已經(jīng)形成了一套標準化得測試架構(gòu)。隨
著行業(yè)標準的不斷進步，測試機構(gòu)的測試水平提高，這直接影
響到整個LED 行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量水平，使LED 燈源產(chǎn)品質(zhì)量得
到提升，從而，促進整個LED 行業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)性發(fā)展步伐。
參考文獻
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民共和國信息產(chǎn)業(yè)部.2003.
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