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，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)式分布光度計上，使LED模塊處于規(guī)定的燃點狀態(tài)，LED模塊的發(fā)光中心處于分布光度計的旋轉(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，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)值積分的辦法計算出LED模塊的總光通量，總光通量按下式計算：

　　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：光通量的計算原理示意圖

二光強積分法光通量測量

　　在測光暗室中，使用標(biāo)準(zhǔn)的分布光度計測量LED模塊的光強分布，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，以標(biāo)準(zhǔn)燃點姿態(tài)點燃，使被測LED模塊的廣度中心處于分布光度計的旋轉(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模塊在各個空間方向上的光強。

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

　　總光通量按下式計算：

　　區(qū)域光通量按下式計算：

　　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/積分光譜輻射計。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，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，此時若LED模塊不處于規(guī)定燃點狀態(tài)，則應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求對測量結(jié)果進行修正。

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)置光譜幅度射計的取樣裝置，使用光譜輻射計測得的光譜功率分布計算光通量；

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

　　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，積分法可達到很高的測量精度；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，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，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，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，不點亮，而點亮輔助燈時測量的光通量；

　　AUXtest——被測LED模塊置于測量位置時，不點亮，而點亮輔助燈時測量的光通量。

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