[发明专利]一种LED灯具流明效率测试方法

说明书

技术领域

本发明属于测量领域，尤其涉及一种用于LED灯具等光学设备的测试方法。

背景技术

LED灯具流明效率(亦称电光效率)是评价灯具实际节能的参数，是指LED灯具输出的总光通量与总电功率消耗之比，其参数单位是流明/瓦。这一参数测试的关键在于对LED灯具输出的总光通量进行测试。

光源输出总光通量测试，最常用的方法是应用由各种直径积分球组成的球形光度计，例如，公告日为2009年4月8日，公告号为CN 100476389C的中国发明专利中公开了一种“采用窄光束标准光源的LED光通量测试装置及测试方法”，其包括积分球、光源、窄通光孔径的光纤、光谱仪和电源。电源与光源连接并点亮光源，窄光束标准光源(光通量标准及光谱标准光源)放置积分球内表面，球内无任何遮挡，通过窄通光孔径的光纤将被测光引到微型多通道光谱仪器，进行光谱能量分布测试并进而计算光通量的方法，实现对光通量的精密测试。

又如，公开日为2009年5月13日，公开号为CN101430223A的中国发明专利申请中公开了一种“PWM驱动技术下LED瞬时光通量的测试方法及装置”，其亦采用积分球法对待测LED的光通量进行测量。

可见，现有技术中对点光源输出的总光通量的测试已经有比较成熟的技术方案，但它不能应用于灯具总光通量的测试，因为灯具的口径尺寸很大(相对点光源而言)，且灯具光流输出窗口的外形各异。

此外，在积分球系统中，LED产品的光谱分布和空间光强分布与常用标准灯间存在较大差异，会带来较大的测量误差。

目前，对灯具输出总光通量的测试，较普遍的是应用分布光度计法，其已经被列为全国光学剂量委员会规定的测试方法，并有一些公司生产分布光度计产品。

分布光度计的测量原理是基于灯具方向发光强度的测量，通过灯具各个方向发光强度的测试数据，经空间积分计算而导出灯具输出的总光通量数据，实际上这是一种间接的空间积分测量方法。

分布光度计系统对LED产品的外形、尺寸和光束角没有特别限制，但保持LED产品自身温度的稳定(实际上涉及到灯具的发光稳定性)是十分关键的。

可见，分布光度计的测量原理，决定了它不可能对灯具总光通量进行实时测量，同时，这种测量方法，对灯具发光的稳定性、测试系统各运动部件的精度、测试环境以及测试人员的操作水平等等都有很高的要求。

此外，分布光度计造价高，测试过程长，实验操作条件苛刻，可重复性差，尤其是由于测试装置本身和测试环境所产生的杂散光等因素，会导致很大的测量误差，难以普及到一般实验室。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种LED灯具流明效率测试方法，其直接接收LED灯具输出的总光通量，可以对不同口径、窗口形状各异的各种LED灯具进行实时测量，其测量系统造价低廉，响应速度快，测试数据的可重复性好，操作方便、快捷，容易普及到一般实验室。

本发明的技术方案是：提供一种LED灯具流明效率测试方法，包括对LED灯具输出的光通量进行检测，其特征是：

A)构建一与LED灯具光输出窗口相同/相近尺寸或相同/相近形状的、由数片光电探测器紧密排列而构成的大面积矩阵型流明光电探测模块；

B)在各光电探测器的光接收背面，设置温度传感器；

C)使被测LED灯具的光输出直接照射在上述大面积矩阵型流明光电探测模块上；

D)扫描矩阵型流明光电探测模块中各个矩阵单元光电探测器的光电流或光电压输出信号以及各温度传感器的温度信号输出；

E)将上述各矩阵单元的光电数据、温度传感器数据以及LED灯具的总电功率消耗数据输入计算机进行数据处理；

F)通过对各个矩阵单元光电探测器所接收的光电信号数据进行累加，得到LED灯具输出的总光通量流明：

G)将总光通量流明除以LED灯具的总电功率消耗，即可得到LED灯具的流明效率。

进一步的，上述大面积矩阵型流明光电探测模块直接接收LED灯具输出的总光通量，可同时获得灯具总流明输出的瞬态测试数据。

上述的数据处理按照需要的矩阵单元区域划分，可同时获得灯具输出光流的近场区域分布数据。

上述各矩阵单元的温度传感器数据，用于显示并可通过风冷装置控制各矩阵单元光电探测器的温度。

具体的，上述光电流或光电压输出信号以及各温度传感器的温度信号，通过多路模数转换电路或相应的A/D变换-单片机读出电路按时序扫描、读出。