快速测量LED发光效率.docx

快速测量发光二极管发光效率的研究【摘要】目前，测量LED发光效率大多采用测量光通量的设备再加上电压表、 电流表、激励源等辅助设备进行测量，测量方法及过程复杂，并且不能直接需要 通过人工计算知道被测LED光效值，这对大批量检测LED带来非常大的困难， 以下方案是采用积分球法、高速AD采样等技术研究LED发光效率的专用检测 系统，该系统集成了光通量测试、电功率测试以及标准源，实现了表源一体化测 量及控制功能，简化了 LED光效测试步骤关键字】发光效率；积分球；信号采集；直流标准电源光通量是指LED光源发射的辐射通量中能引起人眼视觉的那部分，称为光 通量①V（单位是流明（lm ））,是指LED向整个空间在单位时间内发射的能引起 人眼视觉的辐射通量总光通量的测量方法是在测光暗室内，使用探测器旋转分 布光度计，采用照度分部积分法实现总光通量的测量，具体细节不再累述，该方 法是国际上公认的精度最高的光通量测量方法目前，中国计量科学研究院已经 建立了总光通量参数的测量装置，并研制出可用于量值传递的LED标准管，因 此，采用积分球法测量LED的总光通量为了提高本方案的整体测试精度和智能化程度，因此采用先进的标准电源技 术，研究高稳定度直流标准电源，用高稳定度恒定电流点燃LED，由单片机控 制AD采样实时测量光电传感器的输出和LED的结电压，再由单片机自动计算 出LED的发光效率。

LED发光效率检测系统框图本系统的基本工作原理：将被测LED放入积分球内，由单片机控制直流标 准电源输出点亮LED所需标准电流I（单位：A）,结电压测量单元时测量LED 结压降V （单位：V）,并将测量结果传递给单片机，单片机可按公式P=I*V计 算出LED消耗的电功率P （单位：W）积分球为LED光学测试提供一个漫反射环境，光电转换与测量单元将积分 球内LED的总光通量信号转换为电信号，实时测量转换后的电信号E值，并传 递给单片机，同时单片机根据公式自动计算出被测LED的发光效率该方案的基本研究内容主要由三部分组成：积分球的设计；信号数字采集与 测量系统的研制；直流标准电源的研制1、积分球的设计积分球实物照片积分球原理图本方案中积分球主要完成led光通量的测试，具体测试的细节不再累述2、信号采集单元的设计信号采集单元原理框图信号采集单元是在单片机的控制下，完成光电转换器输出信号的测量和LED结 压降的测量，由单片机计算出被测LED的发光效率，具体细节可查阅相关参考 文献3、直流标准电源的设计本方案采用直流标准电源给被测LED提供激励信号由于直流标准电源的稳 定性和准确度直接影响测量精度，因此，直流标准电源是本方案的关键部分单片机调流准 可1'最A电压功率放大器电流功率放大器直流标准电源原理框图LED发光效率检测程序流程图该系统软件设计采用混合编程，主控程序采用C语言编程，芯片控制采用 汇编语言编程，保证系统响应速度，具体设置可参阅相关参考文献参考文献：[1] 王希军，我国光电子产业的技术选择及对策研究[D].吉林大学，2006[2] 黄健，LED产业化的发展[D].厦门大学，2011[3] 李浩，LED发光效率检测的研究[D].黑龙江大学，2013。