時代之光照明檢測:普通照明用LED及其最終產品應用標準的識別和完善

LED的相關標準對LED的推廣和應用有著重要的作用。國家電光源品質監督檢驗中心(上海)常務副主任同時也是上海時代之光照明電器檢測有限公司技術負責人俞安琪先生在6月11日廣州照明展「2009全國半導體照明技術與應用論壇」上發表了「普通照明用LED及其最終產品應用標準的識別和完善」的精彩演講。其介紹了國際國內照明電器產品標準體系的組成方面,以及如何在我國目前的照明電器產品標準體系中識別裝飾照明和普通照明用LED及其最終產品對應的標準。還分析了目前照明用LED及其最終產品對應標準的缺陷,並且提出了改進和完善的方向及方法。

採用LED為光源的燈具產品考核要求早已存在

採用LED為光源的燈具產品(也是應用的終端產品)這方面的考核要求早已存在。例如採用LED為光源從使用功能和產品屬性方面根本沒有變化,所以目前燈具的有關標準要求也幾乎完全覆蓋了對它們的考核內容。目前生產的各種採用LED光源的燈具必須滿足該種燈具對應的安全標準要求,電磁相容要求和配光要求。另外,對各類燈具現場照明效果的考核標準也完全適合於對應的燈具。

已經具有的和即將頒佈的照明LED及模組的控制裝置的考核標準已很完善

在LED控制裝置方面,國際上在前年已具備了IEC61347-2-13安全標準要求和ICE62384性能要求,我國對應的國家標準已在2008年完成報批稿。這兩個標準和引用的GB19510.1/IEC61347-1標準以及我國對應的EMC方面的標準,已組成了完整的對照明LED控制裝置完整的考核要求。另外在GB/TXXXX/ICE62384 LED模組用控制裝置性能要求標準(報批稿)中,在該標準中還增加了LED控制裝置能效考核的要求。這些標準如實施,可有效控制目前在LED限流方面經常採用電阻限流的低能效現狀且存在的不安全的隱患。即使對於一些對LED工作不起到限流、穩流作用,而僅具有調整各組LED變光,變色,亮暗交替變化功能的控制裝置,也早已有GB19510.12/IEC61347-2-11 《與燈具聯用的雜類電子線路的特殊要求》考核標準。應該講,已經具有的和即將頒佈的照明LED及模組的控制裝置的考核標準已很完善。

照明用LED及其模組產品的標準在積極制定當中

針對照明用LED及其模組,這一方面的產品標準是新興的也是需要不斷充實完善的部分。我國今年已經制訂了《普通照明用50V以上自鎮流LED燈 安全要求》和《普通照明用自鎮流LED燈 性能要求》,這一產品因為其產品具有獨立使用且與其他配套產品相關性較小的特點,所以其標準相對屬於比較完善的。再配上適用的EMC方面的考核標準,已基本成為一個完善的考核體系。
今年制訂的6個標準,《普通照明用LED和LED模組術語和定義》、《裝飾照明用LED燈》、 《普通照明用LED模組測試方法》、《普通照明用LED模組 安全要求》、《普通照明用LED模組 性能要求》、和行業標準《普通照明用發光二極體 性能要求》(已成為報批稿)。今年制訂的這6個標準已在很大程度上完善了對該類成品的考核要求。應該說,當今年上報的這些照明LED標準頒佈時,我國關於照明用LED及其最終產品的標準體系已基本形成。

現有普通照明用LED及其最終產品標準的缺陷

LED作為一種光源的一些產品標準存在明顯的缺陷,主要表現在以下方面:

1、目前已報批的照明用LED的性能標準中沒有對配合其工作的控制裝置提出配合要求。例如:在螢光燈的性能標準中以及HID光源的標準中針對每一種燈的規格都給出了「鎮流器的設計要求」,這樣可使控制裝置在使用時能提供給光源一個正常工作,發揮其特長,並保證光源使用壽命的合適的條件。

2、目前已報批的LED的有關標準中沒有對燈具提出配合要求。作為照明光源,一般都是安裝在燈具或類似裝置中才能作為商品賣給消費者使用的,由於光源工作的特殊性,也同樣會給燈具提出配合要求。例如:螢光燈和HID燈的標準中都會給出「燈具設計要求」,要求燈具設計時須注意滿足光源提出的相應要求,給光源的工作提供一個良好的工況,(電容性感應、自熄)這樣才能發揮光源的特長,也能保證光源在燈具中的使用壽命。

3、目前在LED燈具標準中卻沒有測量和限制的相關要求。燈具是屬於耐用消費品,LED光源在工作時結溫是關係到光效及使用壽命的重要參數。所以在燈具的安全要求標準中,耐久性試驗專案要求在光源異常狀態試驗並且更換光源後,燈具仍能正常工作,在熱試驗時,要測量其內部的電子元件和部件的溫度,在連續工作達到熱平衡時,表面溫度是否超過tc值。

缺陷存在的原因

上述3點是照明用LED進入普通照明領域最重要的環節,對光源產品和最終照明產品起著承前啟後的作用。但目前,我國本行業在這一點上恰恰存在著比較明顯的脫節現象。究其原因主要是兩個方面,一是LED及其模組的生產企業尚未對批量生產的該種產品進行過認真的驗證,沒能提供出每一型號規格的產品在典型的工作狀態下對應的Vf—結溫的對應曲線、光效—結溫的對應曲線、也沒有提供LED光源在典型工作狀態下參考點測量的溫度限制值。另一原因是廣大的燈具製造企業也沒有充分地理解並意識到,作為光源的LED,在應用到燈具中時,除了要滿足一般的安全要求,光效要求,EMC要求外,還必須保證LED在各種可能出現的最不利的條件都產生時,仍要保證其良好的工況,這樣才能使LED長壽命的特點得到充分的發揮。

努力方向及展望

在08年已經報批的普通照明LED的有關標準的制訂過程中,國內有少數有識之士已考慮到了上述的問題,但苦於缺少充分的驗證資料和有關資訊,所以不能倉促地把這部分內容寫入到這些標準中去,只有行業標準《普通照明用發光二極體 性能要求》中,提出了比較粗的光效—結溫的特性曲線和參考熱阻的測量方法。這從另一方面說明了把LED作為普通照明光源的今年報批的這些標準的不完善性以及將在不遠的將來需進行修訂的特徵。

在今年的奧運會上,照明用LED產品在景觀裝飾照明和顯示照明領域,其優點得到了充分的展示,但是,作為這一領域的專業技術人員,應該清醒地意識到,即使在景觀裝飾照明方面, LED的早期失效和光衰太快的現象還經常出現,在LED進入普通照明領域的道路上,更是存在著很多有待克服的難關,主要有:

1、作為照明用LED及其模組的有責任性的生產企業,除了在提高LED光效,顯色指數,保持色溫的一致性方面尚需下功夫外,還應研究和給出每一批量生產型號規格的LED的Vf—結溫曲線,結溫—光效曲線,以及在燈具中工作時參考測溫點的限值要求,這不僅是為了最終燈具產品的設計需要,也是為了LED光源生產企業自身技術水準的提高和產品的發揚光大。

2、作為燈具設計人員以及燈具製造企業,應充分理解LED光源企業提供的各種曲線,各項參數的含義,除了保證燈具能滿足安全、EMC和配光性能的要求外,還應使設計的燈具在各種可能出現的不利條件下,也能保證LED具有一個良好的,且留有充分裕量的工作環境。這樣才能保證LED在較高的光效水準下保證其長壽命的特點。

3、作為科研、檢測機構和專業標準化技術委員會,更應該研究照明LED及其模組的各項特性,研究出更合適的標準LED燈,提出更好、更完善的測量方法,使我國在這方面的檢測水準達到國際的先進行列。同時指導LED生產企業,針對每一個定型的LED光源,測試出可信的Vf—結溫曲線,結溫—光效曲線。並且早日完成這方面產品標準的完善工作。
只有廣大從業人員在LED及其最終產品的製造過程中,都能正確識別適用的標準,明白目前的不足,自我完善這種不足,並能把這種正確且全面的認識貫徹到產品設計中,那麼照明LED及其燈具等產品的應用水準將會得到長足的進步,LED及其最終的產品的技術水準也將達到一個新的高度。

報告人的資訊
俞安琪

Tel:021-54264512021-51097935轉3052

網址:www.saltnet.com.cn

E-mail: yuaq@saltnet.com.cn

上海市品質監督檢驗研究院
國家電光源品質監督檢驗中心(上海)常務副主任
國家燈具品質監督檢驗中心
上海時代之光照明電器檢測有限公司技術負責人
教授級高工;高級審核員;3C高級工廠檢查員;
國家認監委3C認證TC05照明電器技術組組長
全國照明電器標準化技術委員會委員
照明基礎分委員會副主任委員

報告人所在單位資訊

國家電光源品質監督檢驗中心(上海)和國家燈具品質監督檢驗中心是國家品質技術監督總局93年第一批授權的3個照明電器國家級檢測中心
上海時代之光照明電器檢測有限公司是上述兩個國家檢測中心企業化運行的名稱。兩個國家檢測中心近年來成績顯著
1、在國家總局組織的2006--2007國家檢測中心能力評估中,是全國唯一獲得照明電器國家A級(國際先進國內領先)的檢測中心
2、在2008年國家認監委的照明電器(共15家) 3C檢測機構核查中獲得第一名。
3、我們的兩個中心在認監委的檢驗能力驗證比對方面,始終保持著優良的成績,*在國際最權威的IFM能力驗證中,我們均保持著優良的成績,有幾項甚至達到Z=0(誤差為零)的不俗成績。

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