1、lCS 2914099K 70 缮酋中华人民共和国国家标准GBT 24824-2009普通照明用LED模块测试方法Measurement methods of LED modules for general lighting2009-1215发布 2010-05-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局当女中国国家标准化管理委员会及仲目 次前言 1范围2规范性引用文件 -3术语和定义 4试验的一般要求41实验室环境条件dz电源电雎要求 43被测LED模块工作状态要求 44 LED模块的稳定 5测量方法-51基本电性能和电流谐波测景5 2光通量测量53光强分布和光束角的测量5 4颜色特性测
2、量-55开关、寿命和发光维持特性试验附录A(资料性附录)试验或测璧设备的要求A1 电源A2电测量仪表- 一-A3温度计A4光度计 A 5光谱辐射计(光谱分析系统)A6积分球(积分球光度计，积分球光谱辐射计)-A7分布光度计 -A8分布光谱辐射汁 A9近场分布光度if 一附录Ij(资料性附录)LED模块的光强测量距离要求附录C(资料性附录)LED模块的光度修正系数-c1 LED模块在25以外的环境温度下测量的修正系数c2 LED模块在非规定燃点姿态-F的修正系数c3 LED模块在测量中位置变化的修正系数C 4外置控制LED模块的控制器修正-附录D(规范性附录)LED模块的推算寿命测量方法GBT
3、24824-20091l122333333S6688888889224555567刖GBT 24824-2009本标准对应于CIE】27：2007LED的测量(英文版)。与CIE 127：2007标准的一致性程度为非等效。本标准根据CIE 127：2007标准和l，ED模块的特点重新起草。本标准的附录D为规范性附录，附录A、附录B、附录c为资料性附录。本标准由中国轻工业联合会提出。本标准由全困照明电器标准化技术委员会(SACI、c 224)归口。本标准起草单位：杭州远方光电信息有限公司、巾山市伟来灯饰有限公司、深圳市中电照明股份有限公司、中山市欧普照明股份有限公司、生辉照明电器(浙江)有限公司
4、、国家电光源质量监督检验中心(上海)、广东鹤山银雨照明有限公司。本标准主要起草人：潘建根、牵倩、伍德辉、高字洲、宋金地、沈锦祥、周明兴、俞安琪、陶玖祥。普通照明用LED模块测试方法GBT 24824-20091范围本标准规定了普通照明用LED模块的基本性能的测量方法。本标准适用于功率大于或等于1 w，在恒定电压、恒定电流或恒定功率下稳定工作的、外置控制的LED模块；以及采刚直流250 V以下或交流50 Hz或60 Hz、1 000 V以下电源供电的稳定工作的自镇流I。ED模块。非本标准范围内的LED产赫，如有需要，也可以参考本标准。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的
5、条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 290065 2004 电工术语照明(1EC 60050(845)：1 987，MOD)GBT 5702 2003光源显色性评价方法GBT 7922 2008照明光源颜色的测量方法GBT 24826 2009 普通照明用I。ED灯和I。ED模块术语和定义GBl 76251 2003 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流1 6 A)(IEC 610003 2：2001，
6、IDrl、)jjG 211 2005 光亮度计检定规程JJG 245 2005光照度计检定规程C1E 1 5：2004色度学CIE 70：1987绝对发光强度分布的测量CIE 84：1 989光通量的测量CIE 102：1 993光度数据电子传输的推荐文件格式CIE 12l：1996灯具的光度学和分布光度学EN 13032 l：2004灯和灯具光度测量数据的测定和表示第1部分：测量和文件格式3术语和定义GBT 24826 2009和GBT 290065 2004确定的及下列术语和定义适用于本标准。31参考轴reference axisLED模块的机械轴。32发光中心light centreLE
7、D模块的参考轴和发光口面的交点。33发光平面light plane通过LED模块的参考轴的平面，一个发光平面可以分成以参考轴为起始的两个发光半平面。GBT 24824-200934特征发光平面specified light plan用于表征LED模块发光光束特征的通过参考轴的发光平面，当光束相对参考轴旋转对称时，特征发光平面可以任意选取；当光束有特殊分布要求时，制造商应给出必要的特征发光平面(可以是多个)；对于非对称的光束而又投有指明特征发光平面的情况，特征发光平面为LED模块的最大发光强度方向的射线与参考轴所决定的平面。35半峰光束角half peak beam angle在特征发光平面上，
8、以发光中心为原点，LED模块所发出的发光强度为该特征发光平面卜最大发光强度的50的光线的夹角(当有两个以上方向的发光强度为最大发光强度的50肘，取其夹角的最大值)，在不致混淆的情况下简称光束角。36颜色漂移 color driftLED模块在规定条件下点燃，在寿命期间内一特定时问的颜色与初始颜色的差值，可用LED模块的iF均颜色或规定距离下灯下点颜色的CIE 1976均匀色度空间(“，u)的色差值“，Av来表示。37推算寿命expected life通过LED模块的加速老炼试验和规定的外推计算方法所得出的寿命。38LED基准控制器LED reference control gear为外置控制L
9、ED模块提供基准工作条件的外置控制器。3 9标准LED模块standard LED module在规定的工作条件下，工作稳定、复现性能优异，并标定有基本光电性能参数的，在替代法测量中可以jn来校准光学测量设备的LED模块和在LED模块外置控制器试验中用作标准试验负载的LED模块。310平均颜色不均匀性average color nonuniformityLED模块发出的全部光混合后的平均颜色与参考轴方向发光颜色的色差。色差用CIE 1976均匀色度空问(u 7，u)的差值“7，加7来表征。311最大颜色不均匀性maximum color nonuniformityLED模块在全部半峰光束角内的
10、任意方向的发光颜色与参考轴方向发光颜色的色差的最大值。色差用CIE 1976均匀色度空间(“，w)的差值，口来表征。4试验的一般要求除非另有规定，试验或测量在本标准规定的试验的工作条件下进行。41实验室环境条件LED模块的光电参数的测量应在环境温度为25土1，最大相对湿度为65的无对流风的环境中进行，并应保证在采样读数时LED模块附近无空气流动(LED模块处于静态时周围空气的自然对流除外)。2GBT 24824-2009开关、寿命试验应在环境温度为255，最大相对湿度为65的环境中进行，LED模块周围允许有少量气流，但不允许有振动和冲击。气压：86 kPa106 kPa。42电源电压要求如无特
11、殊规定，自镇流LED模块应在额定电压(如额定值是一个范围则取其中间值)和额定频率下进行试验或测量。在稳定期问，电源电压稳定在额定值的土05的范围内；测量时，电源电压稳定在额定值的O2的范围内，谐波失真小于3；寿命试验的电源电压稳定在2内。外置控制LED模块的试验或测量时一般在LED基准控制器驱动下或等效驱动条件下dj电源供电或专用装置直接供电，供电电源或专用装置的输出电压或电流或功率应稳定在02的额定值范围内，如为交流驱动则应对频率和波形失真作出相应的规定，一般情况下，基波频率偏差应不大于01，谐波失真小于3。43被测LED模块工作状态要求LED模块的发光特性有时会因散热问题受到燃点姿态的限制
12、。在试验或测量时，LED模块在被测量时应置于自由空问中，I。ED模块的燃点方向应与其规定的设汁或实际使用时的状态相同，如无规定则I。ED模块的发光面垂直向下。在试验或测量过程中LED模块应尽鼍保持静止状态，以免产生空气流动导致LED模块周围温度发生变化。试验或测量时LED模块应作在热平衡状态下，在监视环境温度的同时，最好能监视LED模块自身的工作温度，以保证试验的可复现性。如可能监铡LED模块结电压，则应茸选监测结电压。否则，应监测LED模块指定温度测量点的温度。如LED模块工作时需要外加散热器(包括主动制冷J，则应严格限定散热器的特性与尺寸，问时应在规定的位置监测散热器的温度，在测试报告中应
13、具体描述外加散热器。44 LED模块的稳定I。ED模块的光电参数应在稳定后测量，判定LED模块稳定工作的条件为：在15 min内，光通量或光强变化小于05。5测量方法5 1 基本电性能和电流谐波测量用附录A2规定的电压表、电流表测量直流供电的LED模块。用电量测量仪(也称数字电参数表)测量交流供电的LED模块的电压、电流、功率、功率因数、频率和输入电流谐波。由于并接于电路的电压取样存彳E一定的旁路电流，牟接于电路的电流取样存在一定的电垤降，因此应用时要根据被测LED模块的电压和电流的实际大小来决定选取电流表内接法或电流表外接法。当电流较大，或引线较长时，可用四线法作电压取样。见图l。a)电流表
14、内接法 b)电流表外接法 c)四线法电压取样图1电性能测量示意图52光通量测量521 总光通量的基准测量方法在测光暗室中，使用A71中规定的探测器旋转式分布光度计测量LED模块的光通量。GBT 24824-2009将被测LED模块夹持在探测器旋转式分布光度计上，使LED模块处于规定的燃点状态，LED模块的发光中心处于分布光度计的旋转中心。在足够多的发光平面上以足够小的角度问隔测量以分布光度计的光度探测器到被测LED模块发光中心之间的测量距离为半径的虚拟球面上的各点的照度。平面间角度间隔一般为5。，平面内的角度问隔一般为r，当被测LED模块尺寸较大或光束角较窄时，应采用更小的平面间隔和角度步跃，
15、以保证照度分布的取样完整性。用数值积分的办法计算出LED模块的总光通量，总光通量按式(1)计算：r r4 r2”r“函MJ EdSJ。r2E(8，r)dD,一J。J。72E“，7)sineded叩 1stm)式中：中。 总光通量；r 虚拟球面的半径；S。 虚拟球卜的表面面积；(e，日) 空间角，如图2所示。探头图2光通量的计算原理示意图允许用本标准规定的其他测量方法测量LED模块的总光通量，但当对测量结果有争议时，使用本条规定的测量方法测量LED模块的总光通量。5 2，2光强积分法测量光通量在测光暗室中，使用A72规定的分布光度计测量LED模块的光强分布，测量距离应满足附录B的要求。将LED模
16、块夹持在分布光度计上：，以标准燃点姿态点燃，使被测LED模块的光度中心处于分布光度计的旋转中心，在足够多(10。或更小的间隔)的测量平面上以足够小的角度步距(一般为5。或更b)测量LED模块在各个空间方向上的光强。用数值积分的办法计算出LED模块的总光通量和区域光通量：总光通量按式(2)计算： r2m磊m一。J。“，7)sine&d区域光通量按式(3)计算：晚一ii zce，叩，sineded叩式中：西。和垂： 分别为总光通量和区域光通量5(e，目)空问角。(3)523积分球法测量光通量尽量使用问类型的LED模块作为光通量标准灯校准积分光度汁积分光谱辐射计。当光通量标准灯与被测LED模块发光光
17、谱、尺寸、外形和发光光束形状等有较大的差异时，可能会产生较大测量误差。将被测LED模块放在球中心，并让其处于43规定的工作状态，如图3a)所示。在LED模块尺寸较大且无后射光通量的情况下，可在积分球的侧面开取样口如图3b)或顶部开取样口如图3c)收集LED模块的发光，此时若LED模块不处于规定燃点状态，则应按附录c对测量结果进行修正。图3积分球测量示意图使用积分球测量LED模块的光通量包括以下三种方法：a)积分法：在积分球探测窗上设置光度探测器，测量光通量；b)分光法：在积分球探测窗fi上设置光谱辐射计的取样装置，使用光谱辐射计测得的光谱功率分布计算光通量；c)积分一分光结合法：在积分球探测窗
18、口同时设置光度探头和光谱辐射计的取样装置，光度计测量LED模块的光通量，光谱辐射计测量LED模块的平均光谱功率分布，根据测量结果计算光谱修正因子并用以修正光度计测得的值，光谱修正因子的计算见式(4)：r rP(A)。V()dA P(A)。r()s(A)。】dAK，一告一一一-(4)P(A)。s(A)ddA P(A)。r()v()d2J J式中：V() 已知CIE标准光谱光效率函数；s(A)“。 光度探头的已知相对光谱灵敏度；P()；一用1：校准光度计的标准光源的已知相对光谱功率分布；P()，一 光谱辐射计所测得的待测光源的相对光谱功率分布；r(A)一积分球涂层的光谱等效透过率。r(A)可以通过
19、式(5)计算：砌)一r式中：P(A) 积分球涂层的光谱反射率；(5)k 一常数。当被测LED模块与光通量标准灯的相对光谱功率分布接近时，积分法可达到很高测量精度；当被测LED模块的最大光谱功率小于光通量标准灯所对应的光谱功率，且两者相差不大时，分光法具有较高的测量精度；当被测LED模块与光通量标准灯的光通量大小和光谱功率分布存在较大差异时，建议使用积分一分光结合法，以使被测LED模块在较宽的线性动态范围内得到较为精确的测量结果。GBT 24824-2009当被测LED模块与光遁量标准灯的外形和尺寸存在差异而导致自吸收差异时，可以使用自吸收修正系数修正测量结果见式(6)：AUX，。r“一A西i=
20、 (6)式中：a为自吸收系数；AUX“标准灯置于测量位置，不点亮，而点亮辅助灯时测量的光通量；AUX。， 被测LED模块置于测量位置，不点亮，而点亮辅助灯时测量的光通量。53光强分布和光束角的测量根据J，ED模块的发光面积、光强大小和光束角按附录B估算光强测量距离，选用A72中的分布光度计测量LED模块的空问光强分布和光束角。在LED模块的特征发光平面上，以不大于二十分之一半峰光束角的角度间隔测量LED模块的光强分布，根据光强分布曲线数据计算出半峰光束角。对于光束角小于10。或方向角要求较为严格的测量，事先应要用激光或更有教的办法来安装和对准被测LED模块的初始位置。54颜色特性测量541 L
21、ED模块色度特性的测量方法在无环境杂光影响的条件下，用A8规定的分布光谱辐射计测量LED模块色度特性。将被测LED模块夹持在分布光谱辐射计上，使LED模块处于规定的燃点方向，LED模块的发光中心处于分布光谱辐射计的旋转中心。在足够多的发光平面上以足够小的角度问隔测量每一方向上LED模块的相对光谱功率分布。平面问角度间隔一般为10。平面内的角度间隔一般为5。，当被测LED模块尺寸较大或光束角较窄时，应采用更小的平面间隔和角度步长。根据测得的空问光谱功率分布计算出空问每一方向的色度特性，LED模块的总平均色度特性用数值积分加权平均的方法计算。LED模块的色度参数包括：色品坐标、相关色温、显色指数、
22、色容差等，其计算方法参照GBT 79222008和GBT 5702 2003或CIE 15：2004推荐的方法。允许使用本标准规定的其他方法测量LED模块的总平均色度特性，但当对测量结果有争议时，使用本条规定的方法测量LED模块的总平均色度特性。5 42积分球法测量LED模块的平均颜色用积分球光谱辐射计通过替代法可较方便地测量LED模块的平均颜色特性，其测量方法与积分球法测量光通量类似，可采用如下步骤测量LED模块的平均颜色：用普通白炽灯或卤钨灯作为标准灯，对积分球系统定标；再用同类型的LED模块作为标准灯校准积分球光谱辐射计；测量LED模块的光谱功率分布，按GBT 7922 2008和GBT
23、 5702 2003或CIE 15：2004推荐的方法计算被测LED模块的平均颜色参数。543颜色不均匀度计算按541测得的LED模块在空间各方向的色度特性，按平均颜色不均匀性和最大颜色不均匀性的定义计算两参数的量值。55开关、寿命和发光维持特性试验在额定工作条件下进行开关试验，以30 S开和30 S关为一个开关循环，如被测LED模块能正常点亮，则记为次有效开关，记录被测LED模块的连续的有效累计开关试验次数。如被测LED模块连续3次不能正常点亮或LED模块失效，则终止试验。6GBT 24824-2009在规定条件下正常点燃LED模块，从开始点燃起和以后至少每隔300 h，记录一定距离下LED
24、模块在参考轴方向上的照度，以照度相对值作为光通量的相对值。寿命试验时灯每燃点2 h 45 rain之后，应关闭1 5 min。关闭时问不计入寿命时问。如LED模块在正常点燃的寿命测试期间失效，则前一个时间点为LED模块的寿命。在规定条件下正常点燃老炼并测量多个同类型LED模块以得到LED模块的平均寿命。一般情况下，由于LED模块可能具备很长寿命，依上述方法进行完整的寿命试验可能十分耗时，为此，可以使用附录D的方法来外推计算得到LED模块的推算寿命。在规定条件下正常点燃LED模块，当时间达到3 000 h和6 000 h时测量LED模块的总光通量和平均颜色，并与LED模块的初始值比较，计算LED
25、模块在该时问点上的光通维持率和颜色漂移。A1 电源附录A(资料性附录)试验或测量设备的要求直流电源：稳定度优于o1，纹波系数小于05。交流供电电源要求有足够小的内阻，当电源外接被测I。ED模块工作后产生的压降应小于01 V。测量谐波和功率因数时，供电电源应符合GB 1762512003附录A和附录B的要求。一般地说，具有变频功能精密纯净交流测试电源才可能满足上述全部要求。A2电测量仪表直流电测量仪表的准确度优于01。交流电测量仪表的电压取样输入阻抗应大于或等于l MEz，电流取样阻抗应足够小以保证在电流取样电阻上产生的压降小于0i V。电测量仪表的精度等级满足被测电压、电流和功率实际测量误差小
26、于05，即误差小于05的读数，般地说，o5级表不能满足此要求，建议使用02级或更高精度交流电测量仪表。测量谐波和功率因数时，电测量仪表的应符合GBl76251-2003附录A和附录B的要求。A3温度计推荐使用A级分度的温度探测器：温度计至少三位数字显示，准确度优于03，分辨率优于01。山于半导体温度探头有一定的光敏性，因此应慎用半导体温度探头。A4光度计光度计中的光度探测器应满足JJG 245 2005规定的标准级要求，其、，(A)失配系数r。235。光度探测器通常应具备余弦校正性能，但用于在远距离下的测量光强的光度探测器，则不必要求具备余弦校正性能以获得较高的灵敏度。光度计应至少四位有效数字
27、显示，且具备用户定标功能和定标后锁定保护功能；除示值误差外，其他各项性能指标达到JJG 245 2005的标准级照度计要求。注：带有足够高测量精度的标准灯的系统，定标或校准可由用户自行完成。A5光谱辐射计(光谱分析系统)光谱辐射计是测量光的辐射功率随波长变化的仪器，它是测量LED模块的光谱功率分布、发光颜色、显色性指数以及有关光度量的必备设备。光谱辐射计的光谱辐射强度或光谱辐射照度用满足测量要求的光谱辐射强度或照度标准灯校准，经校准后，光谱辐射计的色品坐标(z，y)测量准确度优于0003，在稳定的标准光源下的(z，Y)分辨率和复现性优于0000 2，光谱辐射计的光源颜色测量和显色性指数分析功能
28、应满足GBT 7922-2008和GBT 5702 2003或CIE 15：2004的要求。光谱辐射计除具备上述功能外还应具备标准LED模块光谱光度和色度校准功能。A6积分球(积分球光度计，积分球光谱辐射计)8积分球是用替代法快速测量LED模块的光通量、光谱分布、颜色和显色性指数的设备。积分球与GBT 24824-2009光度计结合称为积分光度计，积分球与光谱辐射计结合称为积分光谱辐射计，它应满足CIE 84：1989的要求。积分球应足够犬，积分球内壁涂层反射率应具备良好的均匀性和光谱中性，且对温度和湿度变化不敏感，积分球内挡光物体应尽量减少。与CIE 8d：1989一样，本标准推荐使用内壁涂
29、层反射率约为80的积分球，以使积分球具有更好的光谱性能和更好的稳定性。允许使用80以上反射率的涂层，高反射率涂层积分球有利于积分球尺寸相对较小和仪器灵敏度相对较低的系统提高测量精度。积分球应可使被测LED模块处于球中心，并让其处于43所要求的工作状态。对于仅在半球面发光的LED模块测量，也可在积分球的顶部或侧面开取样口，将被测LED模块的发光收集于积分球巾。用积分球通过替代法测量LED模块的光通量、光谱分布和颜色的要点是：用同类型的标准LED模块作为标准灯校准积分球光度计或积分球光谱辐射计，以得到较好的测量不确定度。如用普通白炽灯或卤钨灯作为标准灯，则必须要设法消除困发光光谱、尺寸、外形、发光
30、光束形状和发光颜色分布不均匀性等因素所带来的误差。A7分布光度计分布光度计是测量光度量(照度或光强)随空问角度变化的光度计，通常包括一个用于支承和定位被测光源的机械机构(即转台)和光度计以及其他必需的传感器和测量信号处理系统等。分布光度计的基本性能和测量条件应满足CIE 70：1987、CIE 84：1 989和CIE 12l：1996的要求。对于1，ED模块的测量，对分布光度计作出下列总体要求：1)分布光度计应具有良好的消杂散光性能，分布光度计置于测光暗室中，或测量光路在遮光筒的遮蔽下不被外界杂散光干扰；2) 在测量中，被测LED模块始终处于规定的燃点姿态，且在测量取样中LED模块应处于稳定
31、的静止状态；3)分布光度计的角度精度应不低于02。，最小角度测量步距为01。；4) 分布光度计用标准光通量灯或标准光强灯校准；5)分布光度计中的光度计满足A4的要求，且分布光度计的光度线性应优于02；6)分布光度计应具备丰富的软件功能，可提供的数据和曲线至少包括：等光强曲线、等照度曲线、亮度和眩光分析等，数据输出格式符合CIE 102：1 993的要求。A7 1 光通量测量的探测器旋转式分布光度计光通量测量的探测器旋转式分布光度计是以照度分布积分法来实现总光通量测量的，其原理表达式为式(A1)：西一I EdS舀式中：E 为包围被测LED产品的虚拟球表面的照度；s 为虚拟球面积。(A1)照度分布
32、积分法是多数国家计量实验室建立光通量国家基准的方法，它也是国际公认的最高精度的总光通量测量方法。CIE 84：1989对照度分布积分法及其分布光度计的要求进行了明确的规定：被测光源和灯具无需严格位于虚拟球的中心，且对灯中心到光度探测器问的测量距离不作严格的要求，最小测量距离只要满足光度探测器绕被测LED模块旋转的物理尺寸即可，但应注意在测量距离较近时，光度探测器应具有较好的余弦校正。详细内容可参见CIE 84：1989第5章。CIE 84：1 989推荐的测量总光通量的探测器旋转式分布光度计原理示意图和典型结构示意图如图A1所示。测量LED模块总光通量的探测器旋转式分布光度计应能使被测LED模
33、块按标准测量9姿态燃点，并尽量使其光度中心处于分布光度计的旋转中心，被测LED模块在光度取样中保持静止状态；探测器旋转式分布光度汁的光度探测器应正面面对被测LED模块，直接接收来自被测LED模块的光束。，)自小、。歹 ；少燃头a) b)图A1 CIE 84推荐的测量光通量的探测器旋转式分布光度计原理a)和结构b)示意圈A72 测量LED光强分布的分布光度计分布光度计一般通过照度和照度平方反比关系来实现空问光强分布的测量，此时分布光度计应能实现附录B所要求的被测LED模块与探测器之问的测量距离。A721 探测器旋转式分布光度计当满足LED模块的光强测量距离要求，建义采用A71中的测量总光通量的探
34、测器旋转式分布光度计，这类分布光度计能够以高精度实现小尺寸LED模块的光强分布测量；然而由于该类探测器旋转式分布光度计不能实现大尺寸LED模块的光强测量所要求的测量距离，因此应采用其他类型的分布光度计来测量大尺寸I。ED模块的光强分布。现r以下的几种分布光度计可用于夫足qLED模块的光强分布，它们主要的性能如下。A722灯具旋转式分布光度计灯具旋转式分布光度计使被测光源绕其水平轴和垂直轴旋转而保持光度探测器静止，如图A2所示为典型的灯具旋转式分布光度计。被测l ED模块a) b)图A2灯具旋转式分布光度计原理a)和结构b)示意图该系统的优点在于系统本身结构简单，自身稳定性高且造价不高。但在该系
35、统中，被测光源在测量中始终处于运动状态，尤其是绕水平轴翻转，容易造成热平衡的打破，使LED模块的发光不稳定，从而影响总体测量精度。因此使用该类分布光度计，应特别注意对被测10荔GBT 24824-2009LED模块测量结果的修正，见附录c。然而如被测LED模块对温度不敏感，则该类分布光度汁町以实现对LED模块的光强和光通量的精确测量。A，723双镜式分布光度计双镜式分布光度计中的被测LED模块处于旋转中心，仅绕其垂直轴旋转，旋转反光镜绕被测LED模块旋转，将LED模块在某一方向上测量光束反射到远处的第二反光镜上，并通过第二反光镜反射到探测器中。轴(y轴) Z摹#e慧 芝f爹-刁l7薤转反光镜圈
36、A3双镜分布光度计示意图双镜式分布光度计中，被测LED模块在光度取样测量中保持静止的规定燃点姿态，发光稳定性高。该系统的优点在于被测LED模块和分布光度计系统均r分稳定，而且系统占用的空间较小。该系统对反射镜提出了更高的质量要求。A724 圆周运动反光镜式分布光度计圆周运动反光镜式分布光度计中的被测LED模块处于旋转中心，仅绕其自身垂直轴旋转。反光镜绕被测LED模块旋转，将在某一方向上测量光束发射到与旋转反光镜同步旋转的探测器中。罂图A4 圆周运动反光镜式光度计示意图该系统中的被测LED模块按规定测量姿态点燃，在光度取样测量中保持完全静止状态。该系统的优点是被测光源的发光稳定性高，但该系统相对
37、_卜双镜分布光度计的缺点在于占用的空间较大。本系统的简易设计是将带长消光筒的同步旋转探测器改为固定的探测器(探测器和其前端遮光筒均蚓定不动)，这样的简易安排导致的后果足探测器开口较大而容易引入较多的杂散光和信号光束不能垂直入射到探测器上，因此而造成测量精度下降。A725 中心旋转反光镜式分布光度计中心旋转反光镜式分布光度计也是一款比较常用的转镜式分布光度计，系统中的反光镜绕水平主轴旋转，而由灯臂夹持的被测光源绕反光镜转动，同时灯臂向相反方向绕辅助轴同步旋转，以保持被测光源的燃点姿态不变，被测光源绕自身垂直轴转动。测量巾反光镜将被测光源的光束反射到与主轴同轴的光度探测器上。GBT 24824-2
38、009兰兰矍探测嚣el一一图A5 中心旋转反光镜式分布光度计示意图在该系统中，被测LED模块能始终保持标准测量姿态。然而由于LED模块需在较大空间范围内运动，被测LED模块的发光稳定性不及前两种分布光度计系统：由运动产生的气流使LED模块表面温度发生变化；在暗室中存在房问上F部温差，导致LED模块始终处于一个交变的环境温度。另外该系统要实现被测LED模块向r夹持的燃点姿态，转台部分需要占用更高的转动空间。A8分布光谱辐射计受其发光机制的影响，白光LED具有较为明显空间光色不均匀性，对1以阵列方式组合在起的LED模块，若设计不当会造成严重的空闻颜色不均匀，即在不同的锐角上表现出不同的颜色特征，影
39、响照明效果，因此空问颜色均匀性测量对于LED模块十分重要。分布光谱辐射计由分布光度计和快速光谱辐射计组成，使用快速光谱辅射汁替代分布光度计中的光度探测器，能够满足LED模块颜色分布特性测量的要求，图A6为典型的分布光谱辐射计示意图。图A6典型分布光谱辐射计示意图分布光谱辐射计应满足A5光谱辐射计和A7分布光度计的要求(不包括对光度探测器要求)，同时要求光谱辐射计应具有足够快的测量速度，且应具备同步采样功能，以实现光谱辐射强度测量与分布光谱辐射计的转动角度同步。A9近场分布光度计为节约空问，国际上新近对近场分布光度计十分关注，近场分布光度计由分布光度计和成像亮度计组成，成像亮度计替代分布光度计中
40、的光度探测器，如图A7所示。成像亮度计采用二维光学接收元件(如CCD)，一次取样可以实现所测平面内各点的亮度值的测量。近场分布光度计中的成像亮度计面对被测LED模块，直接接收LED模块的光线束。12图A7近场分布光度计由被测光源发出的光束都具有可测量的与距离无关的亮度值，通过测量被测LED模块各发光点在空问各个方向的亮度值，用光线追踪的方法可准确地得到LED模块的每一个平面的照度分布、空问光强分布和总光通量等光度参数，而且与测量距离，方向或LED模块表面的曲率半径无关。为精确测量LED模块，近场分布光度计中的被测LED模块应按规定的标准姿态燃点，在测量取样中保持静止；成像亮度计应具有足够高的线
41、性，且成像亮度计的感光元件前应配有V()匹配光学元件以使感光元件(含全部光学系统)的光谱灵敏度曲线与v()曲线吻合，且满足JJG 211 2005规定的一级或以上精度等级。随着科技的进步，仪器科学的发展以及对LED测量要求的不断提高，很可能会出现其他类型的性能更为优越的分布光度计系统。因此本部分内容仅供参考。GBT 24824-2009附录B(资料性附录)LED模块的光强测量距离要求分布光度计的光强测量一一般通过照度平方反比公式计算得到见式(B1)：，(，口)一d2E(e，7) (B1)式巾：I(e，7) (e，)方向上光源的发光强度，单位为cd；d 测量距离，单位为m；(E，口) 空问角度；
42、E(e，7)空间(e，口)方向上到光源的距离为d的测量点的照度。上式成立的条件是测量距离足够大，能把被测LED模块近似看作点光源，根据EN 130321：2004的要求：测量距离应至少为LED模块最大发光口面的5倍；对于光强分布曲线与余弦分布明娃不同的LED模块，上述测量距离会带来超过1的误差，因此这种LED模块的光强测量距离至少需要为最大发光口面的10倍；带反射器的可实现类似于投光灯功能的LED模块的最小测量距离是LED模块反射器反射率，、反射器开口半径a和LED模块发光部位尺寸s的函数，其最小测量距离D。、由式(B2)计算：巩。一番(1+垫s 1+；堑S (Bz)式中各个参数见图B1。f
43、、。 灾f了L 2 1fl1图B1 投光灯的最小测量距离因此不同发光口面和光束角的LED模块，其光强分布测量所要求的最小测量距离是不一样的。同时还应注意，测量距离并非越长越好，需要综合考虑光度计的探测能力，在整个被测光束范围内，对应于最大光强的光度计读数应具有四位有效数字。对于窄光束投光灯性质的LED模块，测量距离一般控制在20 m30 m之间。附录c(资料性附录)LED模块的光度修正系数LED模块的光度参数应在第4章规定的条件下测量，然而当测量环境或测量设备无法满足规定测量条件时，应对测量值进行修正，以减少测量误差。值得一提的是，修正只能在一定程度上减少，而不能消除对应的测量误差，修正系数本
44、身存在误差。以下是测量和计算LED模块在非规定条件下的测量结果修正系数的几个实例：C，1 I。ED模块在25以外的环境温度下测量的修正系数当I。ED模块不能在符合4 1要求的环境温度条件下测量时，应确定其修正系数，并用米修正所有测量结果。修正系数见式(C1)：K：。一墼Et式中：K。； LED模块在t下上作时的修系数；E2。t 规定测量条件下，tED模块在固定距离和方向上测得的照度E，t 模块在环境温度为下，间一距离同一方向上测得的照度。(C1)c2 LED模块在非规定燃点姿态下的修正系数若LED模块在测量中的燃点姿态虽然不处于规定状态，但在测量过程中保持静止，则可使用修正系数见式(C2)：F
45、Ke一；竽 (C，2)E0式中：K。LED模块定位于口方向时的修正系数；Ff 规定测量条件和燃点姿态下，IED模块在一定距离和方向kN得的照度；E。LED模块定位于口方向时同一距离和方向k测得的照度。若在LED模块的光度参数测量中，所使用的分布光度计(分布光谱辐射计)使LED模块的燃点姿态不断发生变化，则应使用安装在距LED模块较小的固定距离和方向下的监视探测器连续监视光输出的变化，并测量修正系数，对测得的每一个光度参数进行不同的修正。c3 LED模块在测量中位置变化的修正系数若在LED模块的光度参数测量中所使用的分布光度计(分布光谱辐射计)使LED模块的位置不断发生变化，则应使用监视探测器测
46、量修正系数。监视探测器安装在距LED模块较小的固定距离和方向k，随着LED模块的位置发生改变，监视探测器连续监视光输出的变化，并计算各个位置上的修正系数，用此法对测得每一个光度参数进行不同的修正见式(c3)：K，一瓮式中：K。LED模块在P位置时的修正系数；Eo IED模块在参考位置上(如复位位置)时监视探测器测量的照度E。LED模块在P位置时监视探测器测量的照度。(C3)GBT 24824-2009C4外置控制LED模块的控制器修正外置控制LED模块若不是在参考控制器或等效驱动器下驱动，则需要予以修正。外置控制LED模块的控制器修正系数为LED模块在LED基准控制器下工作的总光通量与该LED
47、模块在实际控制器驱动卜发出的总光通量的比值。附录D(规范性附录)LED模块的推算寿命测量方法GBT 24824-2009在规定条件下正常点燃LED模块，从开始点燃起，和以后至少每隔300 h，记录一定距离下LED模块在参考轴方向上的照度，并以照度相对值作为光通量的相对值。直至试验到6 000 h后终止试验。在推算寿命的外推计算中，以LED模块在1 000 h的光通量的相对值为外推起始值，利用1 000 h到6 000 h的光通量的相对值数据，外推出LED模块光通量下降到外推起始值的70或50(根据失效判据)的时间，即为推算寿命值。注：LED光通量随时间变化的函数距配曲线公式或算法正在研究巾，待定。
