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汽車電子之車燈檢測方案

2023-04-18 10:06:45

    LED汽車燈是指汽車內和汽車外的光源都使用LED技術進行對外和對內照明的燈具。外部照明設備是關于熱極限和EMC的。使用LED汽車燈來營造車內環境,壽命為5萬個小時,LED的結構堅固,不容易受振動影響,使用過程中光輸出亮度也不會明顯下降。


    LED汽車燈適合于汽車電子的各種照明應用,包括大燈(遠光燈和近光燈),霧燈,尾燈,剎車燈,轉向信號燈,白天行車燈,踏板照明燈,儀表燈,牌照燈,車門燈,車內照明燈,示寬燈,導航,娛樂系統,背光燈及指示燈等。


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     LED光源和傳統光源相比,其物理尺寸和光通量,光譜,光強空間分布都有較大差別,因此LED檢測無法復制傳統光源檢測的標準和方法。小編在這里給大家介紹一下常用LED燈具檢測技巧。


LED燈具光學參數的檢測


1.發光強度檢測

   光強就是光線的強弱,它是一定角度范圍內輻射光線的多少。由于LED光線比較集中,近距離時平方反比定律并不適用,因此CIE127標準中規定光強測量的條件為A(遠場條件)、測量條件B(近場條件)平均法向光強測量的兩個條件,兩個條件探測器面積都是1cm2。一般用標準條件B測發光強度。


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2.光通量和光效檢測

   光通量是光源所發出的光量之總和,即發光量。檢測方法主要包括以下2種:

   (1)積分法。在積分球內依次點燃標準燈和被測燈,記錄它們在光電轉換器的讀數分別為Es和ED。標準燈光通量為已知Φs,則被測燈的光通量ΦD=ED×Φs/Es。積分法利用“點光源”原理,操作簡單,但受標準燈與被測燈的色溫偏差影響,測量誤差較大。

    (2)分光法。光通量的計算是由光譜的能量P(λ)的分布獲得的。利用單色儀在積分球上測量了標準燈380nm到780nm之間的光譜,再在相同條件下測得被測光通量。

    光效為光源發出的光通量與其所消耗功率之比,通常采用恒流方式測量LED的光效。


3.光譜特性檢測

   LED的光譜特性檢測包括光譜功率分布、色坐標、色溫、顯色指數等內容。

   光譜功率分布表示光源的光是許多不同波長的色輻射組成的,各個波長的輻射功率大小也不同,這種不同隨波長順序排列就稱為光源的光譜功率分布。利用光譜光度計(單色儀)和標準燈對光源進行比對測量獲得。色坐標是以數字方式在坐標圖上表示光源的發光顏色的量。表示顏色的坐標圖有多種坐標系,通常采用X、Y坐標系。


    色溫是表示人眼看到的光源色表(外觀顏色表現)的量。光源發射的光與某一溫度下黑體發射的光顏色相同時,該溫度即為色溫。在照明領域,色溫是描述光源光學特性的一個重要參數。色溫的相關理論源于黑體輻射,可通過光源的色坐標從包含有黑體軌跡的色坐標中獲得。


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    顯色指數顯示光源發出的光線正確地反映被照物顏色的多少,一般顯色指數Ra常用來表示,Ra為光源在八種色樣上顯色指數算術平均值。顯色指數作為衡量光源質量的一個重要參數,決定了光源的使用范圍,改善白光LED顯色指數成為LED研究和發展中重要的課題之一。


4.光強分布測試

   光強與空間角度(方向)的變化關系叫做假光強分布,由這種分布所連接成的封閉曲線叫做光強分布曲線。因測點眾多,而且各點經過數據處理后,一般用自動分布光度計來測量。


5.溫度效應對LED光學特性的影響

   溫度會影響LED的光學特性。大量的實驗可以說明,溫度影響LED發射光譜及色坐標。


6.表面亮度測量

   光源在某方向的亮度為光源在該方向單位投影面積上的發光強度,一般使用表面亮度計、瞄準式亮度計測量表面亮度,有瞄準光路及測量光路2個部分。


LED燈具其他性能參數的測量


1.LED燈具電參數的測量

   電學參數主要包括正向、反向電壓和反向電流,關系到LED燈具能否正常工作,是判定LED燈具基本性能優劣的依據之一。LED燈具的電性參數測量有2種:即電流一定的情況下,測試電壓參數;電壓一定的情況下,測試電流參數。具體方法如下:


(1)正向電壓。給待檢測的LED燈施加正向電流,其兩端會產生電壓降。調節電流值確定的電源,記錄直流電壓表上的相關讀數,即為LED燈具的正向電壓。根據相關常識,LED正向導通時,電阻較小,使用電流表外接法比較精準。


(2)反向電流。對所測LED燈具加反向電壓并調整穩壓電源后電流表讀數即為所測LED燈具反向電流。和測正向電壓一樣,由于LED在反向導通過程中電阻很大,所以用電流表內接。


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2.LED燈具熱學特性測試

   LED熱學特性對LED光學特性和電學特性有著重要的影響。熱阻與結溫是LED2的主要熱學特性。熱阻是指PN結到殼體表面之間的熱阻,即沿熱流通道上的溫度差與通道上耗散的功率之比,結溫是指LED的PN結的溫度。


    測量LED結溫與熱阻的方法一般有:紅外微象儀法、光譜法、電學參數法、光熱阻掃描法等。采用紅外測溫顯微鏡或微型熱偶測得LED芯片表面溫度作為LED的結溫,精準度不夠。目前普遍采用的電參數法是利用LEDPN結的正向壓降與PN結溫度成線性關系的特性,通過測量不同溫度下正向壓降差得到LED的結溫。


3.LED燈具EMC測試

    對于電氣照明設備,EN55015/CISPR15的標準規定,耦合/去耦網絡(CDN)法是燈具照明設備輻射測量的替代法,其測試頻率為30MHz-300MHz。用CDN法測量共模端子電壓,能大大縮短測試的時間并節省場地費用(無需在電波暗室中進行,可以在屏蔽室中進行)。 CDN法的原理是對于小型的燈具照明設備,引線上由共模電流引起的輻射發射,遠遠大于受試表面向外的輻射。由于CDN能提供穩定的共模阻抗,因此可以通過測量共模電壓來推導出輻射發射。


   測量LED燈具,一般會用到以下儀器:

1.光照強度測試儀

2.積分球

3.光譜儀

4.光強分布測試儀

5.高低溫試驗箱

6.高精度電源

7.亮度計

8.萬用表

9.熱像儀

10.EMI測試接收機


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