LED技术的革新与市场扩张

LED技术近年来取得了飞速的发展，特别是在发光效率上的显著提升，使得LED在照明领域的应用日益广泛。随着LED技术的不断进步，对发光二极管的色度、光感度以及电参数等性能指标的检测变得至关重要。LED的发光特性独特，单个LED芯片本身就是一个理想的光源，由于其发光面积小，可以被视为点光源，具有极佳的发光一致性和较小的立体角，且大多数LED芯片发出的是单色光。这使得对单个LED芯片的测量变得相对简单。然而，单个LED芯片与封装后的LED以及由多个芯片组成的阵列式元件在发光特性上存在显著差异。与单个LED不同，封装或组合后的元件发光缺乏统一性，发光角度也较小。因此，对封装后的LED进行测量时，首先需要优化并统一标准，以确保测量结果的一致性。

LED检测参数的详细分析

在LED的性能评估中，涉及到众多光学参数，包括光与辐射的强度、通量、发光效率、峰值以及主波长等。随着LED光源对传统光源构成挑战，市场上对LED的测量要求也在不断增加，用户越来越关注照度和亮度等参数。在测量过程中，常用的仪器包括光度计和辐射计等。

点光源发光强度的测定

点光源产生的光具有各向同性，利用这一特性，可以通过测量单位立体角内的光通量来确定点光源的发光强度。由于LED的尺寸较小，光强度有限，因此在测量时需要将探头放置在靠近LED的位置。如果采用常规方法进行光强测定，可能会导致较大的误差。因此，行业标准对LED光强的测定提出了具体要求，包括LED相对于参考光轴的位置、距离、探头大小以及立体角等。

总光通量的测量方法

在讨论了发光二极管的光强测定后，通过对所有角度的测量结果进行积分处理，可以得到LED辐射光通量的总和。目前，光通量的测量方法可以从原理和测量技术两个方面进行区分。从原理上，除了总光通量外，还有光强积分法；从测量技术上，可以分为分布光度计法和积分球法。

1.总光通量的基准测量方法总光通量的基准测量方法是国家标准GB/T24824-2009推荐的首选方法，适用于解决测量结果争议。该方法在测光暗室内使用探测器旋转式分布光度计，通过照度分布积分法实现总光通量的测量。要求被测LED模块发光中心位于分布光度计的旋转中心，并通过数值积分计算LED模块的总光通量。

2.光强积分法测量光通量光强积分法在测光暗室内使用分布光度计测量LED模块的光强分布，并通过数值积分计算LED模块的总光通量和区域光通量。同样要求被测LED模块发光中心位于分布光度计的旋转中心，并确保测量距离足够大，将被测LED模块视为点光源。

3.积分球法测量光通量积分球法将积分球与光度计或光谱辐射计结合，采用替代方法测量总光通量。测量时，将标准LED模块和被测LED模块放入积分球内，并记录它们在光电转换器的读数Ei和Eo，通过公式计算被测LED模块的光通量。在采用积分球法测量时，应注意积分球的尺寸、内壁涂层的反射率均匀性和光谱中性，以及对温度和湿度变化的不敏感性。

LED光谱特性与测量

LED的峰值波长多样，覆盖了整个可见光范围及其相邻的红外和紫外光。与白炽灯光相比，LED的光谱差异显著。LED光谱较窄，仅在20至40纳米范围内，因此探测仪器需要在其光波段内获得理想的响应，而不仅仅是对宽波长进行平均测定。使用白炽光源校准的光度计或辐射度测量仪器在测量LED光源时可能会产生较大误差。

温度与电流对LED发光的影响

LED被称为冷光源，但这并不意味着其发光过程不受其他发热物的影响。LED主要以固体元件形式存在，通过在固体材料内部反向流动的电子和空穴复合产生激发状态，从而发光。为了保持发光的稳定性，需要控制外加电流，因此LED通常采用恒定电流下的直流电供电。典型电流范围在10毫安至20毫安之间，高功率LED的供电需求在200毫安至300毫安之间。温度环境对LED发光也有很大影响。LED通常以导热性能不佳的材料封装，铜导线可能导致其升温，尤其是大功率LED，因此有必要对LED的夹具和电导线进行降温处理，以避免对测量结果造成误差。

LED测量的特殊性与环境控制

LED具有独特的发光特性，对其进行测量时不能完全依照传统方法。传统光源的光强定义与LED不同，需要通过设定固定的距离、方向和立体角来获得重复性较好的测量结果，并对探测器有相应规定。