LED照明光衰分析（IES测试，光度分布计，光效，光通量）
2024-07-12
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LED灯具的光衰，即光输出随着时间逐渐降低的现象，是影响其使用寿命和性能的关键因素。芯片质量：如果使用的LED芯片质量不佳，可能会导致亮度衰减速度加快。生产工艺缺陷：LED芯片的散热设计不良，例如无法有效将热量从PIN脚导出，可能导致芯片温度过高，从而加速光衰过程。驱动方式不当：LED应使用恒流驱动，如果错误地采用电压驱动，可能会导致LED光衰。超出额定电流：如果驱动电流超过LED的额定条件，将增加LED的热负荷，加速光衰。实际上，导致LED产品光衰的原因多种多样，但最核心的问题仍然是热量管理。虽然一些制造商可能不会在次级产品上过分关注散热设计，但这些产品在长期使用中，由于热量积累，光衰程度往往比注重散热设计的LED产品要高。以下是与LED光衰相关的一些关键因素：LED芯片的热阻：热阻较低的芯片更有利于热量的散发，减缓光衰。银胶的影响：银胶作为芯片与基板之间的粘合剂，其热导性能影响热量的传递。基板的散热效果：基板材料和设计对LED的散热至关重要，影响整体的热性能。封装胶体和金线：封装胶体的热稳定性和金线的电气及热性能也与LED的光衰密切相关。 大多数白色LED是由蓝色LED照射黄色荧光粉而得到的。引起LED光衰的主要原因有两个，一个是蓝光LED本身的光衰，蓝光LED的光衰远比红光、黄光、绿光LED要快。还有一个是荧光粉的光衰，荧光粉在高温下的衰减十分严重。各种品牌的LED它的光衰是不同的。通常LED的厂家能够给出一套标准的光衰曲线来。例如美国Cree公司的光衰曲线就如图1所示。
从图中可以看出，LED的光衰是和它的结温有关，所谓结温就是半导体PN结的温度，结温越高越早出现光衰，也就是寿命越短。 从图上可以看出，假如结温为105度，亮度降至70%的寿命只有一万多小时，95度就有2万小时，而结温降低到75度，寿命就有5万小时，65度时更可以延长至9万小时。所以延长寿命的关键就是要降低结温。不过这些数据只适合于Cree的LED。并不适合于其他公司的LED。例如Lumiled公司的LuxeonK2的光衰曲线就如图2所示。
IES测试，即照明工程协会(Illuminating Engineering Society)测试，是一种标准化的测试方法，用于评估照明产品的光度和电度性能。以下是IES测试的主要内容和方法：测试目的：IES测试用于评估照明产品的光效、光通量、功率因数(PF)、额定光通量等关键性能指标。配光曲线测试：配光曲线测试是测量光源或灯具在空间中不同方向的光强分布情况。表示方法：配光曲线的表示方法主要有三种：极坐标法、直角坐标法和等光强曲线法。这些方法可以直观地展示灯具的光线分布特性。 IES测试为照明产品的评估和选择提供了一套科学、全面的标准，有助于用户了解产品的性能，进行合理的照明设计和选择。通过这些详细的测试结果，可以确保照明系统既满足视觉舒适性，又具有高效率和经济性。
