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汽车电子之车灯检测方案

2023-04-18 10:06:45

    LED汽车灯是指汽车内和汽车外的光源都使用LED技术进行对外和对内照明的灯具。外部照明设备是关于热极限和EMC的。使用LED汽车灯来营造车内环境,寿命为5万个小时,LED的结构坚固,不容易受振动影响,使用过程中光输出亮度也不会明显下降。


    LED汽车灯适合于汽车电子的各种照明应用,包括大灯(远光灯和近光灯),雾灯,尾灯,刹车灯,转向信号灯,白天行车灯,踏板照明灯,仪表灯,牌照灯,车门灯,车内照明灯,示宽灯,导航,娱乐系统,背光灯及指示灯等。


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     LED光源和传统光源相比,其物理尺寸和光通量,光谱,光强空间分布都有较大差别,因此LED检测无法复制传统光源检测的标准和方法。小编在这里给大家介绍一下常用LED灯具检测技巧。


LED灯具光学参数的检测


1.发光强度检测

   光强就是光线的强弱,它是一定角度范围内辐射光线的多少。由于LED光线比较集中,近距离时平方反比定律并不适用,因此CIE127标准中规定光强测量的条件为A(远场条件)、测量条件B(近场条件)平均法向光强测量的两个条件,两个条件探测器面积都是1cm2。一般用标准条件B测发光强度。


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2.光通量和光效检测

   光通量是光源所发出的光量之总和,即发光量。检测方法主要包括以下2种:

   (1)积分法。在积分球内依次点燃标准灯和被测灯,记录它们在光电转换器的读数分别为Es和ED。标准灯光通量为已知Φs,则被测灯的光通量ΦD=ED×Φs/Es。积分法利用“点光源”原理,操作简单,但受标准灯与被测灯的色温偏差影响,测量误差较大。

    (2)分光法。光通量的计算是由光谱的能量P(λ)的分布获得的。利用单色仪在积分球上测量了标准灯380nm到780nm之间的光谱,再在相同条件下测得被测光通量。

    光效为光源发出的光通量与其所消耗功率之比,通常采用恒流方式测量LED的光效。


3.光谱特性检测

   LED的光谱特性检测包括光谱功率分布、色坐标、色温、显色指数等内容。

   光谱功率分布表示光源的光是许多不同波长的色辐射组成的,各个波长的辐射功率大小也不同,这种不同随波长顺序排列就称为光源的光谱功率分布。利用光谱光度计(单色仪)和标准灯对光源进行比对测量获得。色坐标是以数字方式在坐标图上表示光源的发光颜色的量。表示颜色的坐标图有多种坐标系,通常采用X、Y坐标系。


    色温是表示人眼看到的光源色表(外观颜色表现)的量。光源发射的光与某一温度下黑体发射的光颜色相同时,该温度即为色温。在照明领域,色温是描述光源光学特性的一个重要参数。色温的相关理论源于黑体辐射,可通过光源的色坐标从包含有黑体轨迹的色坐标中获得。


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    显色指数显示光源发出的光线正确地反映被照物颜色的多少,一般显色指数Ra常用来表示,Ra为光源在八种色样上显色指数算术平均值。显色指数作为衡量光源质量的一个重要参数,决定了光源的使用范围,改善白光LED显色指数成为LED研究和发展中重要的课题之一。


4.光强分布测试

   光强与空间角度(方向)的变化关系叫做假光强分布,由这种分布所连接成的封闭曲线叫做光强分布曲线。因测点众多,而且各点经过数据处理后,一般用自动分布光度计来测量。


5.温度效应对LED光学特性的影响

   温度会影响LED的光学特性。大量的实验可以说明,温度影响LED发射光谱及色坐标。


6.表面亮度测量

   光源在某方向的亮度为光源在该方向单位投影面积上的发光强度,一般使用表面亮度计、瞄准式亮度计测量表面亮度,有瞄准光路及测量光路2个部分。


LED灯具其他性能参数的测量


1.LED灯具电参数的测量

   电学参数主要包括正向、反向电压和反向电流,关系到LED灯具能否正常工作,是判定LED灯具基本性能优劣的依据之一。LED灯具的电性参数测量有2种:即电流一定的情况下,测试电压参数;电压一定的情况下,测试电流参数。具体方法如下:


(1)正向电压。给待检测的LED灯施加正向电流,其两端会产生电压降。调节电流值确定的电源,记录直流电压表上的相关读数,即为LED灯具的正向电压。根据相关常识,LED正向导通时,电阻较小,使用电流表外接法比较精准。


(2)反向电流。对所测LED灯具加反向电压并调整稳压电源后电流表读数即为所测LED灯具反向电流。和测正向电压一样,由于LED在反向导通过程中电阻很大,所以用电流表内接。


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2.LED灯具热学特性测试

   LED热学特性对LED光学特性和电学特性有着重要的影响。热阻与结温是LED2的主要热学特性。热阻是指PN结到壳体表面之间的热阻,即沿热流通道上的温度差与通道上耗散的功率之比,结温是指LED的PN结的温度。


    测量LED结温与热阻的方法一般有:红外微象仪法、光谱法、电学参数法、光热阻扫描法等。采用红外测温显微镜或微型热偶测得LED芯片表面温度作为LED的结温,精准度不够。目前普遍采用的电参数法是利用LEDPN结的正向压降与PN结温度成线性关系的特性,通过测量不同温度下正向压降差得到LED的结温。


3.LED灯具EMC测试

    对于电气照明设备,EN55015/CISPR15的标准规定,耦合/去耦网络(CDN)法是灯具照明设备辐射测量的替代法,其测试频率为30MHz-300MHz。用CDN法测量共模端子电压,能大大缩短测试的时间并节省场地费用(无需在电波暗室中进行,可以在屏蔽室中进行)。 CDN法的原理是对于小型的灯具照明设备,引线上由共模电流引起的辐射发射,远远大于受试表面向外的辐射。由于CDN能提供稳定的共模阻抗,因此可以通过测量共模电压来推导出辐射发射。


   测量LED灯具,一般会用到以下仪器:

1.光照强度测试仪

2.积分球

3.光谱仪

4.光强分布测试仪

5.高低温试验箱

6.高精度电源

7.亮度计

8.万用表

9.热像仪

10.EMI测试接收机


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