光通量(luminous flux)指人眼所能感覺到的輻射功率，光通量測量是LED測試中一項(xiàng)很重要的參數(shù)測試，下面本文主要根據(jù)GBT 24824 普通照明用LED模塊測試方法介紹LED燈具光通量測試的幾種方法及計(jì)算內(nèi)容。

一總光通量的基準(zhǔn)測量方法

　　在測光暗室中使用標(biāo)準(zhǔn)的探測器旋轉(zhuǎn)式分布光度計(jì)測量LED模塊的光通量。允許用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其他測量方法測量LED模塊的總光通量，但當(dāng)對測量結(jié)果又爭議時(shí)，使用本條規(guī)定的測量方法測量LED模塊的總光通量。

　　將被測LED模塊夾持在探測器旋轉(zhuǎn)式分布光度計(jì)上，使LED模塊處于規(guī)定的燃點(diǎn)狀態(tài)，LED模塊的發(fā)光中心處于分布光度計(jì)的旋轉(zhuǎn)中心。

　　在足夠多的發(fā)光平面上以足夠小的角度間隔測量以分布光度計(jì)的光度探測器到被測LED模塊發(fā)光中心之間的測量距離為半徑的虛擬球面上的各點(diǎn)的照度。平面間角度間隔一般為5°，平面內(nèi)的角度間隔一般為1°，當(dāng)被測LED模塊尺寸較大或光束角較窄時(shí)，應(yīng)采用更小的平面間隔和角度步長，以保證照度分布的取樣完整性。

　　用數(shù)值積分的辦法計(jì)算出LED模塊的總光通量，總光通量按下式計(jì)算：

　　式中：

　　φtot——總光通量；

　　R——虛擬球面的半徑；

　　Stot——虛擬球上的表面面積；

　　(e，η)——空間角，如圖1所示。

圖1：光通量的計(jì)算原理示意圖

二光強(qiáng)積分法光通量測量

　　在測光暗室中，使用標(biāo)準(zhǔn)的分布光度計(jì)測量LED模塊的光強(qiáng)分布，測量距離應(yīng)滿足附錄B的要求。

　　將LED模塊夾持在分布光度計(jì)，以標(biāo)準(zhǔn)燃點(diǎn)姿態(tài)點(diǎn)燃，使被測LED模塊的廣度中心處于分布光度計(jì)的旋轉(zhuǎn)中心，在足夠多(10°或更小的間隔)的測量平面上以足夠小的角度步距(一般為5°或更小)測量LED模塊在各個(gè)空間方向上的光強(qiáng)。

　　用數(shù)值積分的辦法計(jì)算出LED模塊的總光通量和區(qū)域光通量：

　　總光通量按下式計(jì)算：

　　區(qū)域光通量按下式計(jì)算：

　　式中：

　　Φtot和φedot——分別為總光通量和區(qū)域光通量;

　　(e，η)——空間角。

三積分球法光通量測量

　　盡量使用同類型的LED模塊作為光通量標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)積分光度計(jì)/積分光譜輻射計(jì)。當(dāng)光通量標(biāo)準(zhǔn)燈與被測LED模塊發(fā)光光譜、尺寸、外形和發(fā)光光束形狀等有較大的差異時(shí)，可能會產(chǎn)生較大測量誤差。

　　將被測LED模塊放在球中心，并讓其處于LED測試的額定工作狀態(tài)，如圖3a)所示。在LED模塊尺寸較大且無后射光通量的情況下，可在積分球的側(cè)面開取樣口如圖3b)或頂部開取樣口如圖3C)收集LED的發(fā)光，此時(shí)若LED模塊不處于規(guī)定燃點(diǎn)狀態(tài)，則應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求對測量結(jié)果進(jìn)行修正。

圖2：積分球測量示意圖

　　使用積分球測量LED模塊的光通量包括以下三種方法：

　　積分法：在積分球探測窗口上設(shè)置光度探測器，測量光通量；

　　分光法：在積分球探測窗口上設(shè)置光譜幅度射計(jì)的取樣裝置，使用光譜輻射計(jì)測得的光譜功率分布計(jì)算光通量；

　　積分—分光結(jié)合法：在積分球探測窗口同時(shí)設(shè)置光度探頭和光譜輻射計(jì)的取樣裝置，光度計(jì)測量LED模塊的光通量，光譜輻射計(jì)測量LED模塊的平均光譜功率分布，根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算光譜修正因子并用以修正光度計(jì)測得的值，光譜修正因子的計(jì)算公式見下式：

　　式中：

　　V(λ)——已知CIE標(biāo)準(zhǔn)光譜光效率函數(shù)；

　　S(λ)rel——光度探頭的已知相對光譜靈敏度；

　　P(λ)s——用于校準(zhǔn)光度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)光源的已知相對光源功率分布；

　　P(λ)t——光譜輻射計(jì)所測得的待測光源的相對光譜功率分布；

　　t(λ)——積分球涂層的光譜等效透過率。

　　t(λ)可以通過下式計(jì)算：

　　式中：

　　ρ(λ)——積分球涂層的光譜反射率;

　　k——常數(shù)

　　當(dāng)被測LED模塊與光通量標(biāo)準(zhǔn)燈的相對光譜功率分布接近時(shí)，積分法可達(dá)到很高的測量精度；當(dāng)被測LED模塊的最大光譜功率小于光通量標(biāo)準(zhǔn)燈所對應(yīng)的光譜功率，且兩者相差不大時(shí)，分光法具有較高的測量精度；當(dāng)被測LED模塊與光通量標(biāo)準(zhǔn)燈的光通量大小和光譜功率分布存在較大差異時(shí)，建議使用積分—分光結(jié)合法，以使被測LED模塊在較寬的線性動態(tài)范圍內(nèi)得到較為精確的測量結(jié)果。

　　當(dāng)被測LED模塊與光通量標(biāo)準(zhǔn)燈的外形和尺寸存在差異而導(dǎo)致自吸收差異時(shí)，可以使用自吸收修正系數(shù)修正測量結(jié)果見下式：

　　式中：

　　a——自吸收系數(shù)；

　　AUXref——標(biāo)準(zhǔn)燈置于測量位置，不點(diǎn)亮，而點(diǎn)亮輔助燈時(shí)測量的光通量；

　　AUXtest——被測LED模塊置于測量位置時(shí)，不點(diǎn)亮，而點(diǎn)亮輔助燈時(shí)測量的光通量。

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