如何有效测试LED灯的启动、上升和频闪效应

学术论文 2017-1-30 12:48

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简介：　　由于LED固态照明产品具有的发光效率好，寿命长，可靠性高等独特特性，因而越来越受市场和消费者的青睐。但同时由于LED响应速度快，而且也不具备传统灯具的热惯性和余辉效应，所以深受电流波动的影响，电流的波动 ...

　　由于LED固态照明产品具有的发光效率好，寿命长，可靠性高等独特特性，因而越来越受市场和消费者的青睐。但同时由于LED响应速度快，而且也不具备传统灯具的热惯性和余辉效应，所以深受电流波动的影响，电流的波动直接影响到光通量的输出，光源闪烁就是光通量变化的外在体现，所以LED照明产品的闪烁问题也引起了大家的关注。对此在2012年12月14日，欧盟在其官方公报上正式发布了第(EU) NO 1194/2012号条例欧洲议会与欧盟理事会第2009/125/EC号指令关于定向灯、LED灯及其相关设备的生态设计要求之实施细则。对应2009年3月18日发布的欧盟委员会第(EC) NO 244/2009号条例欧洲议会与欧盟理事会第2005/32/EC号指令关于非定向家用灯的生态设计要求之实施细则，至此欧盟对LED灯形成了完整的强制性生态设计要求。启动时间和上升时间作为功能要求的两个指标，在行业内越来越得到制造厂商的重视。
　　刚刚我们有说到LED照明产品的闪烁效应，但很多人不清楚它到底是什么意思。光源闪烁的实质是光通量的波动，实质光源在交流或脉冲直流的驱动下，光通量，照度或亮度随电流幅值的周期性变化而发生相应的变化，人眼到人脑对这一变化产生的主观反应。通常闪烁按人的感受分为可见闪烁（Visible Flicker）和不可见闪烁（Invisible Flicker）。频率大于100Hz时，人眼感受不到闪烁现象，但仍会造成眼睛疲劳，头痛等，这就是颜闪效应，普遍认为500Hz以内都存在该效应。对此美国能源之星（ENERGY STAR lamps V1.0 draft 4在调光性能的要求中规定了闪烁需满足的条件，使用于所有灯具。如下图所示：

　　光源闪烁允许的范围是：
　　1、频率不小于120Hz;
　　2、120Hz-800Hz频率范围内，F10.001 X 频率
　　3、频率大于800Hz时，对F1无要求；
　　4、频率不确定时，PF30%；
　　另外，紧凑型荧光灯光输出频率需在20-30KHz，或大于40KHz。
　　光源闪烁的本质是光通量的不稳定。在检测光源随时间的波动时，既可以测试亮度的变化曲线，也可测试相同条件下光通量或光照度的变化曲线。ENERGY STAR（V1.0）规定了闪烁flicker的测量要求：
　　1、电源和测量仪表，需满足LM-79-08要求；
　　2、带存储功能多通道示波器，必要时可加衰减探头。采样率大于2kHz，采样时间大于100ms；
　　3、光度探头，V(入)校正，且相应时间需满足要求；
　　4、对于绝对值测光（absolute photometry）：测量绝对值需要积分球；对于相对值测光（relative photometry）：确保探测器能够测量相对光输出，且只接受来自待测光源的光。
　　测量之前，紧凑型荧光灯需要老炼100小时，测量前需预热。LED灯不需老炼，环境温度在25+/-5度。