一种用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的装置，包括各自独立的直流电路和脉冲电路。根据本实用新型专利技术的用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的装置测试的结果，可以描绘出视觉亮度曲线，对该曲线进行进行积分，得到的积分面积为人眼主观视觉亮度，与直流情况下的亮度感知水平进行比较，可以分析出在不同的占空比时，直流情况和脉冲情况的视觉亮度情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED视觉亮度检测领域，尤其涉及一种用于检测脉冲驱动方式下LED视觉亮度的装置。
技术介绍
LED的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的芯片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。调节电流，便可以调节光的强度，通过调整材料的能带结构和带隙，可以改变发光颜色。目前一些学者致力于由脉冲电源代替传统的电源来驱动LED光源，因为，脉冲驱动电源相对于传统电源，不仅可以很好的提高LED光源的发光效率，而且还能有效的改善了散热问题——(以间断的脉冲电流激励LED芯片，能够有效的把产生的热量散失出去。)，Bath大学的研究者提出利用脉冲电流源代替直流源来驱动LED，并发现脉冲驱动比直流驱动具有更高的量子效率，而且电流密度的饱和点也大大提高了，M.Baeumler等人研究了紫外一紫色(AIGaln)NLED在脉冲和直流驱动下的情况，并将上述的饱和现象归结为热效应和由于电流引起的非热效应两部分，更重要的是在脉冲驱动下，可以提高LED光源的“视觉亮度”。日本爱媛大学(えひめだいがく、EhimeUniversity)研究生理工学研究系资讯电子资讯工学专业副教授神野雅文等，利用人眼的感光特性。对LED施加占空比为5％左右、频率为60Hz左右的脉冲电压时，与施加直流电压时相比，人眼感受到的亮度约为2倍。受验者参与的评测实验显示，采用蓝色LED可感受到的亮度为1.5～1.9倍，绿色LED为2.0～2.2倍，红色LED为1.0～1.3倍。脉冲光源在消耗同样的能量下的视觉效果比稳态光源有很大区别，更容易引起人们的注意。由于其视觉响应的特性与稳态光源明显不同，所以都是以有效光强描述其特性的。经过长期的研究工作，人们提出了几种测量闪光灯具有效发光强度的方法，即Blondel—Rey法，FormFactor法和Allard法。这三种方法在实际应用中都不是很系统和全面，人们又提出了一些修正。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的装置。为解决上述技术问题，本技术提供了一种用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的装置，包括：各自独立的直流电路和脉冲电路；所述的直流电路包括直流电源、直流驱动LED光源、第一积分球和第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪，所述的直流电源与直流驱动LED光源两端耦合连接，所述的直流驱动LED光源设置在第一积分球球心处，所述的第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪设置在所述的第一积分球的输出端；所述的脉冲电路包括数字信号发生器、脉冲驱动LED光源、第二积分球、第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪、电阻、第一示波器和第二示波器，所述的脉冲驱动LED光源与电阻串联构成串联电路，所述的数字信号发生器与串联电路两端耦合连接，所述的脉冲驱动LED光源设置在第二积分球球心处，所述的第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪安装在所述的第二积分球的输出端，所述的第一示波器耦合连接在所述数字信号发生器两端，所述的第二示波器耦合连接在所述电阻两端。进一步的，所述的电阻的阻值R为1Ω。进一步的，所述直流驱动LED光源和脉冲驱动LED光源均为1W大功率暖白LED，色温为3200-3500K。进一步的，所述的第一积分球和第二积分球的直径均为0.3m。一种用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的方法，包括以下步骤：步骤一、连接直流电路，将直流电源与直流驱动LED光源两端耦合连接，将所述的直流驱动LED光源设置在第一积分球球心处，将第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪安装在所述的第一积分球的输出端；步骤二、连接脉冲电路，将脉冲驱动LED光源与电阻串联构成串联电路，将数字信号发生器与串联电路两端耦合连接，将所述的脉冲驱动LED光源设置在第二积分球球心处，将第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪安装在所述的第二积分球的输出端，将第一示波器耦合连接在所述数字信号发生器两端，将第二示波器耦合连接在所述电阻两端，所述数字信号发生器输出为矩形脉冲信号，其脉冲频率不小于50Hz，并通过所述第一示波器和第二示波器显示的电压计算出所述数字信号发生器的输出功率；步骤三、采用“人群统计法”，随机选择20名观察者，每名观察者都采用相同的观察方法，即：在某个固定占空比的观察过程中保持数字信号发生器驱动参数不变，不断调节直流电源的电压值，直至观察者认为两者亮度相同时，记录下相应直流电源的电流和电压值，然后取20名观察者分别对应直流电源电流的平均值。步骤四、将第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪和第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪分别调到测试光强的档位上，分别测试直流驱动LED光源和脉冲驱动LED光源的光强值，并记录数据；所述第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪可以直接读取所述直流驱动LED光源的光强值；所述第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪的测量值是积分时间内所述脉冲驱动LED光源光强的平均值其积分时间为T＝20ms；步骤五、然后步骤四中所述的平均值计算出所述脉冲驱动LED光源21光强的最大值Imax，即D为脉冲驱动的占空比τ为脉冲冲击时间，T为脉冲驱动周期。由该最大值结合低频闪光灯的有效光强的测试研究和计算方法，Blondel—Rey法，FormFactor法和Allard法的修正计算。Allard提出一种计算光脉冲的有效发光强度的方法，如图6所示，该方法中把人眼对闪光脉冲的光感受强度作为时间的函数。i(t)为人眼感觉光脉冲的瞬时有效光强，I(t)为瞬时光脉冲的光强，a为常数。其中i(t)为I(t)和视觉脉冲响应函数q(t)的卷积，表示为i(t)＝I(t)×q(t)对于脉冲持续时间低于1s的矩形光脉冲，该方法的结果偏大很少被采用。因此，Ohno等人提出一种修正的Allard法，将q(t)的表达式修改为：其中w1+w2＝1；a＝0.2。一个优化解为a1＝0.113，a2＝0.869，w1＝w2＝0.5。则上述方程为：对于矩形脉冲I(t)为在冲击时间内为常数I，则i(t)可表示为其中τ为脉冲冲击时间，T为脉冲周期，得到其视觉衰减常数a，通过Matlab对脉冲光信号和视觉衰减函数进行卷积拟合，得到脉冲光的视觉亮度曲线，并应用人眼视觉惰性的特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的装置，其特征在于，包括：各自独立的直流电路和脉冲电路；所述的直流电路包括直流电源(10)、直流驱动LED光源(11)、第一积分球(12)和第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪(13)，所述的直流电源(10)与直流驱动LED光源(11)两端耦合连接，所述的直流驱动LED光源(11)设置在第一积分球(12)球心处，所述的第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪(13)设置在所述的第一积分球(12)的输出端；所述的脉冲电路包括数字信号发生器(20)、脉冲驱动LED光源(21)、第二积分球(22)、第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪(23)、电阻(24)、第一示波器(25)和第二示波器(26)，所述的脉冲驱动LED光源(21)与电阻(24)串联构成串联电路，所述的数字信号发生器(20)与串联电路两端耦合连接，所述的脉冲驱动LED光源(21)设置在第二积分球(22)球心处，所述的第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪(23)安装在所述的第二积分球(22)的输出端，所述的第一示波器(25)耦合连接在所述数字信号发生器(20)两端，所述的第二示波器(26)耦合连接在所述电阻(24)两端。...

【技术特征摘要】
1.一种用于测试分析在脉冲或直流驱动下LED视觉亮度的装置，其特征在于，包括：各
自独立的直流电路和脉冲电路；所述的直流电路包括直流电源(10)、直流驱动LED光源
(11)、第一积分球(12)和第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪(13)，所述的直流电源
(10)与直流驱动LED光源(11)两端耦合连接，所述的直流驱动LED光源(11)设置在第一积分
球(12)球心处，所述的第一SSP6612LED光色电参数综合测试仪(13)设置在所述的第一积分
球(12)的输出端；所述的脉冲电路包括数字信号发生器(20)、脉冲驱动LED光源(21)、第二
积分球(22)、第二SSP6612LED光色电参数综合测试仪(23)、电阻(24)、第一示波器(25)和第
二示波器(26)，所述的脉冲驱动LED光源(21)与电阻(24)串联构成串联电路，所述的数字信
号发生器(20)与串联电路两端耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍东旭，张灵宝，虞希清，
申请(专利权)人：温州港宏新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33