由LED灯具美国市场抽检结果浅谈灯具光学性能设计

伴随着国际节能环保之大趋势和led技术逐渐应用于照明领域,白光LED照明灯具得以迅速发展,期望可以替代传统照明灯具,世界各国都在为LED灯具替代传统灯具进行相关的产业布局,法律法规制定等准备工作。

大多数的企业为了提高光通量,忽略了显色性、相关色温和流明衰减,美国能源部DOE CALiPER计划第9轮的产品测试报告中也反映了这些问题。

2008年,IESNA完成了SSL灯具的一些新标准和测试方法。

美国能源部(DOE)相继了SSL灯具的能源之星标准和整体式LED灯的能源之星标准。

LED灯具“能源之星”

标准要求简析

主要标准:ENERGY STAT® Program Requirements for Solid State Lighting Luminaires Eligibility Criteria Version 1.1;ENERGY STAR® Program Requirements for Integral LED Lamps Eligibility Criteria Version 1.1。

LED灯具能源之星标准要求

SSL灯具能源之星要求( V 1.1)包括10种宅用和5种商用的SSL灯具

整体式LED灯能源之星要求( V 1.1);包括非标准灯和替代灯(全方向灯、定向灯和装饰灯)

相关标准:IESNA LM-79、IESNA LM-80、ANSI C78.377、IESNA LM-75、IESNA LM-78等。

测试及分析

由DOE CALiPER计划第9轮的产品测试报告中抽取具有代表性的5个测试样品,分别为3个整体式LED替代灯和2个SSL灯具。

抽检产品的光效与CCT的关系:

CALiPER测试报告中还汇总了26个LED照明产品的长时间测试结果,发现有15种不同类型的SSL替代灯样品在1000h的工作后,光输出已经衰减到初始值的95%以下。

有5个样品在工作还没到1000h时,其光输出就已经衰减到初始值的70%以下了,并发现这5个样品中有4个的光源是由传统的5mm LEDs构成的。

同时,也有研究表明,传统的5mm LEDs的光衰比大功率LEDs严重。

为了了解国内的LED灯具产品的质量和性能水平,我们实验室投入巨资购置了世界先进的Labsphere的积分球系统和完全能满足LM-79要求的分布式光度计,这些设备均已得到美国NIST的认可。同时我们进行了大量的测试工作积累了大量的实验数据。

在这里挑选了两款整体式LED灯的性能测试数据进行分析,将两款样品分别编号为A1和A2,测试结果如下:

结论

LED灯具产品的流明维持特性受光源,电源和散热设计等多方面因素的影响,是目前制约LED照明技术发展的一个主要问题。在当前商用LED光源和灯具的光学性能设计中,高光效、高显色指数、低色温、长寿命和低成本是较难兼顾的,有时需要折中选择。为LED光源和灯具的制造厂商对于产品的光学性能设计提供一些参考。为LED灯具提供系统的测试服务,包括安全、EMC、光性能、寿命、LED可靠性、失效分析等。