IES LM-79标准解读

1 1 IES LM-79 SSL产品光电测量 Presented by: 张 鸿 Tel: 0755-33683359 Email: Jim@cti-cert.com Apr. 23, 2010 Shenzhen China 2 2 自我介绍 张 鸿 (Jim Zhang) 电器实验室 经理 深圳市华测检测技术股份有限公司 Tel:0755-33683359 E-mail: Jim@cti-cert.com www.cti-cert.com 3 3 主要内容 ¾名词术语 ¾IES LM-79解读 ¾主要测试系统 4 4 名词术语 视网膜有两种细胞：锥状细胞和杆状细胞 。杆细胞负责昏暗光线 下的视物，而视锥细胞则负责处理色彩和细节。 所以人眼的视觉分为明视觉和暗视觉。 眼球的构造图 5 5 名词术语 6 6 名词术语 • 光通量Φv（流明，lm） 光源 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面辐射出能被人眼视觉感知的光能量。 总光通量：光源向整个空间发出的光通量的总和。 • 光强Iv（坎德拉，cd = lm·sr-1） 光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。 • 亮度Lv（cd·m-2 = lm·sr-1·m-2 ） 发光表面在指定方向的光强与垂直且指定方向的发光面的 面积之比。（表示发光面的明亮程度） • 照度Ev（勒克斯，lx = lm·m-2） 光源照到某一物体表面上的光通量与该表面面积的比值。 （表征受照面被照明的程度） v v dI d Φ= Ω cos v v dL dA dθ Φ= ⋅ ⋅ Ω v v dE dσ Φ= 7 7 名词术语 • 光源效率ηv （流明/瓦，lm/W） 光源效率（lm/W）=总光通量（lm）/耗电量（W） • 眩光 视野内有亮度极高的物体过强烈的亮度对比，则可以造成 视觉不舒适，称为眩光。 8 8 名词术语 三刺激值：X，Y，Z 色度坐标：(x, y)或(u, v)或(u’, v’) 关系：x = X/(X+Y+Z) y = Y/(X+Y+Z) z = Z/(X+Y+Z) 则 z = 1-x-y x，y，z分别表示红，绿，蓝基 色的比例。 u = 4x/(-2x+12y+3) v = 6y/(-2x+12y+3) u’ = u = 4x/(-2x+12y+3) v’ = 3v/2 = 9y/(-2x+12y+3) 9 9 名词术语 10 10 名词术语 11 11 名词术语 • 色温：与给定刺激色品相同的黑体温度。 • 相关色温（CCT）:光源与黑体在某一温度下的的颜色最 接近时的温度。 • 显色性：施照体对物体色貌的影响，该影响是由于观察者 有意识或无意识地将它与参比施照体下的色貌相比较而产 生的。 • 显色指数（CRI）：测试光源和参考光源在相同CCT下， 比较目标颜色的相似程度（表示光源显现物体颜色的性能 ）。 特殊CRI：分别对15种试验色比较的显色性符合程度。 一般CRI：对前8种试验色的特殊CRI的平均值。 12 12 名词术语 13 13 主要内容 ¾名词术语 ¾IES LM-79解读 ¾主要测试系统 14 14 IES LM-79解读 • 第1章：适用范围，测量量及术语定义 • 第2~8章：产品在测量时的各种要求 • 第9章：总光通量的测试方法 • 第10章：光强分布的测量 • 第11章：发光效率的计算 • 第12章：颜色量的测试方法 • 第13章：测量不确定度声明 • 第14章：测试 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 包含的内容 15 15 IES LM-79解读 • 范围：适用于基于LED，集成控制电路和散热片，只需AC或DC电源 便可运行的SSL产品；不适用于需要外部运行电路或外部散热片（如 LED芯片，LED封装，和LED模块）的SSL产品。 • 光色信息的典型要求： 1）总光通量 2）发光效率 3）在一个或多个方向上的光强 4）色度坐标 5）相关色温（CCT） 6）显色指数（CRI） • 电学特性： 1）对于AC电源的SSL产品：电压，电流，功率，频率，功率因数； 2）对于DC电源的SSL产品：电压，电流，功率。 16 16 IES LM-79解读 • 术语及定义： Regulation —— 恒压应用到被测SSL产品。 Seasoning Time —— 测试SSL产品从全新条件到给定时间的预先工作 时间。在老化时间后立即测得的光度数据被认为是“初始值”。 Stabilization —— 测试SSL产品工作足够长的时间以达到电学参数和光 度值稳定的时间。有时也称为“Warm-up Time”。 Integrated LED Lamp —— 一种包含LED器件、一个集成驱动器和一个 设计用来通过ANSI 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 灯座/插座连接到支电路的标准灯头的灯。 LED Luminaire —— 由光源和驱动器一起，还有设计作为光的分布，保 护和定位光源以及连接光源到支电路的部件一起组成的一个完整的LED 照明单元。光源可能是一个LED阵列，一个LED模组或一个LED灯。 Preburning —— 为了缩短在设备上所需要的稳定时间，在光源安装到测 试设备之前，光源的预先工作过程。 17 17 IES LM-79解读 • 环境条件要求： 1）测量时的环境温度应保持在25℃±1℃； 2）测量装置内的空气流动应足够小，以免影响到装置所产生的正常空 气对流。 • SSL产品的老化：对于新的SSL产品，直接测量，不需要老化。 • SSL产品的稳定：测量前，SSL产品需要工作足够长的时间，以达到 稳定和温度平衡。 稳定时间：一般为30min（小型集成式LED灯）到2h或更长（大型 SSL照明设备）。当产品在30min内的3次光输出和电功率的读数（ 15min间隔）变动不超过0.5%时，可认为已达到稳定状态。 • 工作方向：根据制造商的建议或产品正常使用状态而定。 18 18 IES LM-79解读 • 电源特性： 1）AC电源在给定的频率（典型值为60Hz或50Hz）下，必须具有正弦曲 线的电压波形，以至于谐波成分的RMS总量不超过基本量的 3％； 2）应用于被测设备的AC或DC电源的恒定电压在负载的± 0.2％以内。 • 电学设置： 1）对于具有调光功能的产品，测量必须在最大输入功率条件下进行； 2）对于有多种工作模式，包括可变CCT的产品，如果需要，测量可以在 不同的工作模式（和CCTs）下进行，以及需要清晰地记录设置条件。 • 电学仪器： 对于AC电压和电流，设备的校准不确定性≤ 0.2%，AC功率表的校准不 确定性≤ 0.5%。 对于DC电压和电流必须≤ 0.1%。 19 19 IES LM-79解读 • 总光通量的测试方法：需要在积分球系统或分布光度计中测量。测试 方法的选择依赖于需要测量的其他测量量（颜色，强度分布），SSL 产品的尺寸，和其他要求。 方法 适用范围 测量量 特点 积分球体系统 集成式LED灯，相对 小尺寸LED照明 设备 总光通量 颜色 速度快，不需要暗室，在温度 控制室中，受热积累影响 ，使周围温度升高 分布光度计 相对大尺寸的SSL产 品，也可测小尺 寸的SSL产品 总光通量 光强分布 （颜色） 须安装在恒温暗室中，不受热 积累影响，测量时间较长 ，易产生光谱失配误差 探测器类型 特点 V(λ)-修正光度计 头 由于相关光谱响应度的背离，出现的光谱 失配误差。 分光辐射计 理论上没有光谱失配误差，颜色量和总光 通量可以同时测量。 积分球体系统 20 20 IES LM-79解读 • 积分球（内壁涂层） （1）普通BaSO4涂层：虽然反射率可 以达到90%以上，但是反射率变化较 大，易脏，粘结剂使用不当易泛黄， 而且光谱反射率不平坦，主要是短波 蓝光部分下跌较大，对测光精确度影 响较大。 （2）诗贝伦SPEKTRON涂层：对波长 为380~780nm的可见光的反射率稳 定在80%左右。 （3）高反射率涂层：对波长为400~500 的光的反射率在94%~98%之间，随 着波长的增加，反射率逐渐增大；对 波长在500~1500nm的电磁波的反射 率稳定在97%~99%之间。 21 21 IES LM-79解读 • 积分球-光谱辐射计系统 1）对积分球的要求：为减小挡板和自吸收的影响，为避免来自光源 的热使温度增加，需要尺寸足够大的积分球；球体内壁涂层反射率的 推荐值为90%~98%。 2）对光谱辐射计的要求：最小的光谱范围为380~780nm；带宽和扫 描间隔为5nm或更小。 3）为消除自吸收误差，一定需要采用辅助灯法。 4）球体几何： 4π几何——适用于所有类型的SSL产品； 2π几何——只适用于向前发光（或者单一方向）的SSL产品。 22 22 IES LM-79解读 • 积分球-光谱辐射计系统 （1）在4π几何中，SSL产品的总表面面积必须小于球体内壁总面积的 2%，线性产品的最长物理尺寸必须小于球体直径的2/3。 （2）在2π几何中，安装SSL产品的开口直径必须小于球体直径的1/3。 23 23 IES LM-79解读 • 积分球-光谱辐射计系统测量原理 总辐射通量 标准灯的辐射通量 被测SSL产品的光谱辐射计读数 自吸收因子 标准灯的光谱辐射计读数 视见函数总光通量 在被测SSL产品下，辅助灯的光谱辐射计读数 在标准灯下，辅助灯的光谱辐射计读数 自吸收因子 24 24 IES LM-79解读 • 积分球-光度计系统及测量原理 与光谱辐射计系统的探测器不同 总光通量 标准灯的总光通量 被测SSL产品的光度计信号 标准灯的光度计信号 光谱失配修正因子 自吸收因子 25 25 IES LM-79解读 • 分布光度计的种类 26 26 IES LM-79解读 • 对分布式光度计的要求 ¾ Type C型的分布式光度计 ¾ 灯的位置不能变 ¾ 机械结构等要防止光的反射 ¾ 旋转速度要尽可能减小对SSL产 品的热平衡的影响。 ¾ 有较好的扫描步进控制精度 ¾ 较小的死角（小于±10度） ¾ 建议不要使用镜子 27 27 IES LM-79解读 • 分布光度计测量原理 通过光强空间分布的测量，获得总光通量。 如探头转换成测量照度分布，则 总光通量 光强分布 总光通量 照度分布 探头参考平面的旋转半径 28 28 IES LM-79解读 • 光强分布测量原理 ),(),( 2 ϕθϕθ EdI ⋅=光度计与SSL产品的距离d应该在产品最大尺寸的5倍 以上，对于窄射束光源的 距离应该更长。 29 29 IES LM-79解读 • 发光效率 发光效率 总光通量 输入功率 30 30 IES LM-79解读 • 颜色特性测试方法 颜色特性：色度坐标，相关色温(CCT)，显色指数(CRI)。 方法： 1）积分球系统法——平均颜色特性； 2）空间扫描法—— 颜色特性的空间分布， 可得平均颜色特性。 31 31 IES LM-79解读 • 颜色特性测试方法 ——空间扫描法 色度坐标ya和其他平均颜色量可通过类似的方法计算。 32 32 IES LM-79解读 • 颜色特性测试方法 ——空间扫描法 色度的空间不均匀性测量： 1）测量距离必须大于被测样品发光面积最大尺寸的5倍以上； 2）测量两个垂直平面（Φ=0°，Φ=90°）上的色度坐标，通过公 式计算这些点的平均色度坐标，从而可得到色度空间不均匀性。 33 33 IES LM-79解读 • 测试报告包含的内容 a）测试日期和测试机构 b）制造商名称和被测SSL产品名称 c）被测量（总光通量，发光效率等） d）额定电参量（指明AC（频率）或DC）和被测SSL产品的标称CCT e）测量前的运行时间（新产品应该是0h） f）包括稳定时间在内的总运行时间 g）环境温度 h）SSL产品在测量时的朝向（点亮位置） i）稳定时间 j）所使用的光度方法或仪器（球体-光度计，球体-光谱辐射计，或分布光 度计） k）所引用参考标准的名称和类型（功率，灯类型，强度分布类型-多向/单 向）以及来源 l）采用的修正因子（如，光谱失配，自吸收，强度分布等） 34 34 测试报告包含的内容 m）光度测量条件（对于球体测量，球体直径，涂层反射率，4π或2π 几何。对于分布光度计，光度测量距离） n）每一个SSL产品的测量总光通量（lm）和输入电压（V），电流（A ）和功率（W） o）光强分布（若适用） p）颜色量（色度坐标，对于白光产品的CCT和/或CRI） q）光谱功率分布（若适用） r）光谱辐射计的带宽（如果报告中涉及光谱分布和/或颜色量） s）使用的设备 t）不确定度声明（如果有要求） u）与标准操作程序的偏差（若有） 35 35 主要内容 ¾名词术语 ¾IES LM-79解读 ¾主要测试系统 36 36 CTI主要测试系统 • GO-R5000全空间快速分布光度计系统 主要由精密转台、控制单元、高精度光度计、专用测控软 件和精密激光对准系统组成。 • 远方积分球系统 主要由PMS-50光谱辐射计和直径为2m的积分球组成。 • Labsphere积分球系统 主要由CDS 2100 CCD快速光谱仪和直径为50cm及2m的 积分球组成。 37 37 主要内容 名词术语 名词术语 名词术语 名词术语 名词术语 名词术语 名词术语 名词术语 名词术语 主要内容 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 IES LM-79解读 测试报告包含的内容 主要内容 CTI主要测试系统