一種用于測試分析在脈沖或直流驅(qū)動下led視覺亮度的裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本實用新型設及LED視覺亮度檢測領域，尤其設及一種用于檢測脈沖驅(qū)動方式下 LED視覺亮度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] L抓的核屯、部分是由P型半導體和η型半導體組成的忍片，在P型半導體和η型半導 體之間有一個過渡層，稱為ρ-η結(jié)。在某些半導體材料的ΡΝ結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù) 載流子復合時會把多余的能量W光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。調(diào)節(jié)電 流，便可W調(diào)節(jié)光的強度，通過調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，可W改變發(fā)光顏色。
[0003] 目前一些學者致力于由脈沖電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電源來驅(qū)動Lm)光源，因為，脈沖驅(qū)動 電源相對于傳統(tǒng)電源，不僅可W很好的提高L邸光源的發(fā)光效率，而且還能有效的改善了散 熱問題--（W間斷的脈沖電流激勵L抓忍片，能夠有效的把產(chǎn)生的熱量散失出去。），Bath 大學的研究者提出利用脈沖電流源代替直流源來驅(qū)動LED,并發(fā)現(xiàn)脈沖驅(qū)動比直流驅(qū)動具 有更高的量子效率，而且電流密度的飽和點也大大提高了，M.Baeumler等人研究了紫外一 紫色(AIGaln)N L抓在脈沖和直流驅(qū)動下的情況，并將上述的飽和現(xiàn)象歸結(jié)為熱效應和由 于電流引起的非熱效應兩部分，更重要的是在脈沖驅(qū)動下，可W提高LED光源的"視覺亮 度"。日本愛媛大學（免從故、化ime University)研究生理工學研究系資訊電子資 訊工學專業(yè)副教授神野雅文等，利用人眼的感光特性。對Lm)施加占空比為5%左右、頻率為 60Hz左右的脈沖電壓時，與施加直流電壓時相比，人眼感受到的亮度約為2倍。受驗者參與 的評測實驗顯示，采用藍色L邸可感受到的亮度為1.5~1.9倍，綠色Lm)為2.0~2.2倍，紅色 LED 為 1.0 ~1.3 倍。
[0004] 脈沖光源在消耗同樣的能量下的視覺效果比穩(wěn)態(tài)光源有很大區(qū)別，更容易引起人 們的注意。由于其視覺響應的特性與穩(wěn)態(tài)光源明顯不同，所W都是W有效光強描述其特性 的。經(jīng)過長期的研究工作，人們提出了幾種測量閃光燈具有效發(fā)光強度的方法，即 Blondel-Rey法，F(xiàn)orm化ctor法和Allard法。運Ξ種方法在實際應用中都不是很系統(tǒng)和全 面，人們又提出了一些修正。 【實用新型內(nèi)容】
[000引本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于測試分析在脈沖或直流驅(qū)動下 LED視覺亮度的裝置。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種用于測試分析在脈沖或直流驅(qū)動下 L邸視覺亮度的裝置，包括:各自獨立的直流電路和脈沖電路；
[0007] 所述的直流電路包括直流電源、直流驅(qū)動L邸光源、第一積分球和第一 SSP6612LED 光色電參數(shù)綜合測試儀，所述的直流電源與直流驅(qū)動L邸光源兩端禪合連接，所述的直流驅(qū) 動L抓光源設置在第一積分球球屯、處，所述的第一 SSP661化抓光色電參數(shù)綜合測試儀設置 在所述的第一積分球的輸出端；
[0008] 所述的脈沖電路包括數(shù)字信號發(fā)生器、脈沖驅(qū)動LED光源、第二積分球、第二 SSP661化抓光色電參數(shù)綜合測試儀、電阻、第一示波器和第二示波器，所述的脈沖驅(qū)動LED 光源與電阻串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)電路，所述的數(shù)字信號發(fā)生器與串聯(lián)電路兩端禪合連接，所述的 脈沖驅(qū)動L抓光源設置在第二積分球球屯、處，所述的第二SSP661化抓光色電參數(shù)綜合測試 儀安裝在所述的第二積分球的輸出端，所述的第一示波器禪合連接在所述數(shù)字信號發(fā)生器 兩端，所述的第二示波器禪合連接在所述電阻兩端。
[0009] 進一步的，所述的電阻的阻值R為1 Ω。
[0010] 進一步的，所述直流驅(qū)動led光源和脈沖驅(qū)動LED光源均為1W大功率暖白L抓，色溫 為3200-3500K。
[0011] 進一步的，所述的第一積分球和第二積分球的直徑均為0.3m。
[0012] -種用于測試分析在脈沖或直流驅(qū)動下L邸視覺亮度的方法，包括W下步驟：
[0013] 步驟一、連接直流電路，將直流電源與直流驅(qū)動Lm)光源兩端禪合連接，將所述的 直流驅(qū)動L抓光源設置在第一積分球球屯、處，將第一 SSP661化抓光色電參數(shù)綜合測試儀安 裝在所述的第一積分球的輸出端；
[0014] 步驟二、連接脈沖電路，將脈沖驅(qū)動LED光源與電阻串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)電路，將數(shù)字信 號發(fā)生器與串聯(lián)電路兩端禪合連接，將所述的脈沖驅(qū)動Lm)光源設置在第二積分球球屯、處， 將第二SSP661化邸光色電參數(shù)綜合測試儀安裝在所述的第二積分球的輸出端，將第一示波 器禪合連接在所述數(shù)字信號發(fā)生器兩端，將第二示波器禪合連接在所述電阻兩端，所述數(shù) 字信號發(fā)生器輸出為矩形脈沖信號，其脈沖頻率不小于50化，并通過所述第一示波器和第 二示波器顯示的電壓計算出所述數(shù)字信號發(fā)生器的輸出功率；
[0015] 步驟Ξ、采用"人群統(tǒng)計法"，隨機選擇20名觀察者，每名觀察者都采用相同的觀察 方法，即：在某個固定占空比的觀察過程中保持數(shù)字信號發(fā)生器驅(qū)動參數(shù)不變，不斷調(diào)節(jié)直 流電源的電壓值，直至觀察者認為兩者亮度相同時，記錄下相應直流電源的電流和電壓值， 然后取20名觀察者分別對應直流電源電流的平均值。
[0016] 步驟四、將第一SSP661化邸光色電參數(shù)綜合測試儀和第二SSP661化邸光色電參數(shù) 綜合測試儀分別調(diào)到測試光強的檔位上，分別測試直流驅(qū)動L邸光源和脈沖驅(qū)動L邸光源的 光強值，并記錄數(shù)據(jù);所述第一 SSP661化抓光色電參數(shù)綜合測試儀可W直接讀取所述直流 驅(qū)動L抓光源的光強值;所述第二SSP661化ED光色電參數(shù)綜合測試儀的測量值是積分時間 內(nèi)所述脈沖驅(qū)動LED光源光強的平均值
其積分時間為T = 20ms;
[0017]步驟五、然后步驟四中所述的平均值計算出所述脈沖驅(qū)動Lm)光源21光強的最大 值Imax，印
D為脈沖驅(qū)動的占空比
[001 引
[0019] τ為脈沖沖擊時間，T為脈沖驅(qū)動周期。
[0020] 由該最大值結(jié)合低頻閃光燈的有效光強的測試研究和計算方法，Blondel-Rey 法，F(xiàn)ormFactor法和A1 lard法的修正計算。
[0021] Allard提出一種計算光脈沖的有效發(fā)光強度的方法，如圖6所示，該方法中把人眼 對閃光脈沖的光感受強度作為時間的函數(shù)。
[0022]
[0023] i(t)為人眼感覺光脈沖的瞬時有效光強，I(t)為瞬時光脈沖的光強，a為常數(shù)。其 中i(t)為I(t)和視覺脈沖響應函數(shù)q(t)的卷積，表示為
[0024] i(t) = I(t) Xq(t)
[0025]
[0026] 對于脈沖持續(xù)時間低于Is的矩形光脈沖，該方法的結(jié)果偏大很少被采用。因此， 化no等人提出一種修正的Allard法，將q(t)的表達式修改為：
[0027]
[002引 其中
ffi+W2= 1 ;a = 0.2。一個優(yōu)化解為 ai = 0.113，a2 = 0.869，wi = W2 = 0.5。則上述方程為：
[0029]
[0030] 對于矩形脈沖I(t)為在沖擊時間內(nèi)為常數(shù)I，則i(t)可表示為
[0031]
[0032] 其中τ為脈沖沖擊時間，T為脈沖周期，得到其視覺衰減常數(shù)曰，通過Matlab對脈沖 光信號和視覺衰減函數(shù)進行卷積擬合，得到脈沖光的視覺亮度曲線，并應用人眼視覺惰性 的特性對化化ot定律做了修正，進一步結(jié)合L抓的光電特性，對L抓在脈沖驅(qū)動和直流驅(qū)動 下的人眼亮度感知水平的提升倍數(shù)進行比較，即脈沖驅(qū)動和直流驅(qū)動下的亮度感知水平的 提升倍數(shù)。
[0033] 進一步的，所述步驟二中，當發(fā)穩(wěn)定光后，將第一示波器調(diào)到2V檔位，第二示波器 調(diào)到200mV檔位上，第一示波器可W顯示電路總的電壓U和占空比D，第二示波器可W顯示電 阻兩端的電壓化，通過調(diào)節(jié)數(shù)字信號發(fā)生器的電位、幅度和占空比旋鈕，使第