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解析能源之星LED照明測量標(biāo)準(zhǔn)及檢測細(xì)節(jié)

信息來源: 瀏覽次數(shù): 發(fā)布日期:
為加快LED照明商品化,北美動力之星關(guān)于LED照明商品特性,擬訂迥異于傳統(tǒng)照明的測驗規(guī)范,包括環(huán)境溫度測驗、積分球量測、配光曲線等,透過LED照明商品測驗辦法界說的一致性,區(qū)分出LED照明設(shè)備的優(yōu)秀,有利于質(zhì)量晉級。?

  美國動力之星(Energy Star)已連續(xù)發(fā)布關(guān)于固態(tài)照明商品的檢測規(guī)范界說,文件傍邊包括檢測項目、檢測辦法根據(jù)的規(guī)范、須檢測的樣品數(shù)量及合格斷定的規(guī)范數(shù)值,別的關(guān)于可進(jìn)行測驗的授權(quán)實驗室也有清晰闡明。在動力之星對固態(tài)照明商品測驗所引證的規(guī)范傍邊,異于傳統(tǒng)照明的有些,包括ANSI C78.377-2008、北美照明協(xié)會(IESNA)LM-79-08、IESNA LM-80-08三份規(guī)范(圖1),本篇文章將僅就ANSI C78.377-2008及IESNA LM-79-08的檢測細(xì)節(jié)進(jìn)行闡明,并關(guān)于檢測所需的儀器設(shè)備原理介紹。固態(tài)照明燈具色溫等級較廣

  此規(guī)范包括美國國家規(guī)范中關(guān)于固態(tài)照明商品的光色特性規(guī)范界說,適用于室內(nèi)運(yùn)用的燈具,不包括野外燈具。其間,要點有兩有些,其一是界說相對色溫(CCT)的分級,其次是關(guān)于同一相對色溫標(biāo)稱等級其答應(yīng)的色溫變異規(guī)模作界說。

  規(guī)范中所述固態(tài)照明的光色規(guī)范需求,源自于熒光燈的光色分級規(guī)范,但有鑒于固態(tài)照明尚處于起步期間,未如熒光燈開展已趨于老練,因而在界說光色需求時,采納較大的變異規(guī)模。當(dāng)前規(guī)范對固態(tài)照明燈具區(qū)分為八個色溫等級,分別為2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K及6500K六個橢圓區(qū)塊為ANSI C78.376界說熒光燈的色溫等級區(qū)塊,其所采納的色溫答應(yīng)變異規(guī)模為七階MacAdam橢圓規(guī)模。關(guān)于固態(tài)照明,將答應(yīng)變異規(guī)模加大,圖2中的八個菱形區(qū)塊即為固態(tài)照明的八個色溫等級色度坐標(biāo)(x,y)規(guī)模。色溫分級有助于固態(tài)照明供貨商及運(yùn)用者有一起的色溫規(guī)范言語。別的,此規(guī)范也界說演色性(Color Rendering Index, CRI),作為評價固態(tài)照明光色特性的另一目標(biāo)。關(guān)于量測光色特性的辦法,則對應(yīng)到LM-79規(guī)范。

固態(tài)照明不適用傳統(tǒng)量測 IESNA界說新辦法固態(tài)照明不適用傳統(tǒng)量測 IESNA界說新辦法

  IESNA LM79-08于2008年發(fā)布,為測驗辦法的規(guī)范規(guī)范,內(nèi)容關(guān)于固態(tài)照明的發(fā)光功率(單位:每瓦流明數(shù)(lm/W))、光通量(單位:流明(lm))、光強(qiáng)度的空間散布、色度、色差、光色空間均勻性、相對色溫及演色性等進(jìn)行量測辦法與對應(yīng)設(shè)備需求界說。

  從前傳統(tǒng)照明多是將燈具及光源分隔量測,但固態(tài)照明能夠呈現(xiàn)燈具及光源合為一體的狀況,因而原先關(guān)于傳統(tǒng)照明界說的規(guī)范并不適用。IESNA格外擬定此規(guī)范,期望藉由界說量測程序辦法,將體現(xiàn)固態(tài)照明特性的參數(shù),具有量測可重現(xiàn)性,并一致固態(tài)照明商品光電特性的量測辦法,防止因量測辦法不一樣形成爭議。

  該規(guī)范適用于以發(fā)光二極管(LED)為主包括電子操控設(shè)備及散熱組織,且運(yùn)用溝通或直流電源驅(qū)動的固態(tài)照明商品。此規(guī)范所包括的固態(tài)照明商品是一個聯(lián)系燈具與燈源的照明商品,如整合式LED燈泡,不包括須額定運(yùn)用電子操控設(shè)備或散熱組織(如LED芯片、LED組件及LED模塊)的固態(tài)照明商品,也不包括供LED光源運(yùn)用但不包括LED光源販賣辦法的燈具。別的,此規(guī)范也不適用于斷定個別間商品功能的區(qū)別。

  測驗環(huán)境溫度須操控

  此份規(guī)范界說量測時的環(huán)境溫度為25±1℃,且量測時,溫衡量測點須間隔燈具1公尺內(nèi),高度須與燈具同高并防止光源的輻射熱影響。量測時固定燈具的治具,也須防止熱傳導(dǎo)及阻止空氣的天然活動。此外,此規(guī)范量測的光電功能,不須將燈源或燈具進(jìn)行1,000小時的點燈后才進(jìn)行測驗。

  為保證待測燈具在測驗過程中是安穩(wěn)的,測驗前燈具須進(jìn)行熱燈動作,使溫度到達(dá)平衡,熱燈時刻則依燈具而定,如整合式LED燈泡約需30分鐘就能到達(dá)平衡,大型燈具能夠需1小時或更久的時刻。

  是不是到達(dá)安穩(wěn)的規(guī)范,可用光源輸出如固定點的光強(qiáng)度或耗費功率的體現(xiàn)來斷定。若熱燈30分鐘,在15分鐘內(nèi)至少取三個量測值,將最大值減最小值的差除以均勻值,成果須小于0.5%,如此可區(qū)分燈具是不是已熱機(jī)完結(jié),實踐熱燈時刻須于檢測陳述中注明。量測過程中燈具的擺放辦法須為燈具在正常運(yùn)用下的姿勢。

  此份規(guī)范界說兩種光通量的量測體系辦法,一是運(yùn)用積分球體系,另一種則為運(yùn)用配光曲線儀體系。運(yùn)用哪種體系須根據(jù)所要量測的量(色彩、光強(qiáng)度散布)及待測樣品尺度等來決議。

  積分球量測體系不需暗房條件

  此辦法適用于量測小尺度固態(tài)照明燈具的全光通量及色彩特性,它的長處是疾速、且不需暗房即可量測,在球內(nèi)量測時空氣的擾動可下降,但關(guān)于包括散熱設(shè)備的整合式燈具就要注意散熱致使溫度的上升。

LM-79關(guān)于積分球的選用有幾項要點:首先是積分球的尺度應(yīng)要夠大,以防止燈體宣布的熱能使溫度升高,以及因文件板及待測燈體自行吸收所致使的量測差錯。另關(guān)于積分球的巨細(xì),若是量測小型燈泡(如傳統(tǒng)燈泡、省電型燈泡),主張球體直徑≧1公尺;量測4呎(約120公分)的熒光燈管、HID燈等較大燈型,主張球體直徑≧1.5公尺;量測500W或更大功率的燈型,則主張球體直徑≧2公尺。

  規(guī)范中界說運(yùn)用積分球各設(shè)備的幾許架構(gòu)如圖3所示。共有兩種,一種為4π,另一種為2π。在4π的幾許架構(gòu),固態(tài)照明商品的總表面積不行超越球壁總面積的2%,例如,在一個2公尺積分球內(nèi),待測物若為一個球狀物,其直徑有必要小于30毫米。若為線狀商品,其縱向尺度應(yīng)小于球直徑的三分之二。在2π架構(gòu),裝置固態(tài)照明商品的開口直徑應(yīng)小于球直徑的三分之一。別的固定燈具的治具不行導(dǎo)熱,以防止影響球體溫度。 積分球設(shè)備之幾許架構(gòu)。(a)為4π架構(gòu),燈體放置于球體中間,(b)為2π架構(gòu),適用于前射發(fā)光型之光源,燈體放置于球體旁邊面。

  內(nèi)部涂層反射率則須達(dá)90~98%。積分球內(nèi)的涂層反射率較高,于量測時可得到較高的信號,且關(guān)于積分球內(nèi)不均勻的空間呼應(yīng)及固態(tài)照明光強(qiáng)度散布改變所致使的差錯也可下降。但反射率高時,球體開口尺度巨細(xì)對均勻反射率的影響就須予以評價。

  積分球內(nèi)應(yīng)裝有輔佐燈,其效果在于評價燈體自吸收的有些,以得到自吸收因子。檔板巨細(xì)應(yīng)盡量減小,但須能防止球體所答應(yīng)量測最大尺度燈體的光線直射偵測器。而文件板的放置方位,一般主張為從偵測器算起,介于球半徑三分之一至二分之一長度的間隔為文件板方位。別的輔佐燈也須有檔板,效果一樣是防止光線直射偵測器。丈量全光光譜輻射通量的規(guī)范燈一般是石英鎢絲白熾燈(圖4)。它有較寬的連續(xù)光譜體現(xiàn),因而用以校對可見光域的光譜輻射計。關(guān)于2π球體,僅需前半面發(fā)光的規(guī)范燈,作法可將石英鎢絲白熾燈,加上反射罩使光線為前射型。關(guān)于4π球體,一般運(yùn)用全向發(fā)光的規(guī)范燈,但也可用前射規(guī)范燈。

  須注意的要點為規(guī)范燈的點燈擺放方位將影響成果,也就是說,若是規(guī)范燈送往校對單位進(jìn)行量測時,其擺放方位為何,在傳遞至待校對的體系時,規(guī)范燈擺放的辦法要一樣。別的關(guān)于待測光源的光型散布與規(guī)范燈的光型散布區(qū)別大時也會影響量測值,例如,待測光源是窄角光型的散布,但規(guī)范燈為全向近乎等量的光型散布,若以此種規(guī)范燈進(jìn)行校對,再量測窄角光型燈源,成果一定區(qū)別很大,因而可預(yù)備多種光型散布的規(guī)范燈進(jìn)行校對,以量測不一樣光型散布的待測樣品。 以積分球辦法量測可調(diào)配兩種偵測器,一種為V(λ)亮度計(積分球-亮度計體系),另一種為光譜輻射計(即光譜儀)(積分球-光譜輻射計體系)。

與亮度計同享可量測全光通量

  積分球-亮度計體系所運(yùn)用的V(λ)亮度計可用以量測全光通量,但關(guān)于亮度計探頭上的濾片,其光譜呼應(yīng)S(λ)對人眼的明視覺光譜視效函數(shù)V(λ)匹配欠安時,將致使量測上的差錯,尤其是固態(tài)照明為白光光源時,多以藍(lán)光激起黃色熒光粉發(fā)生,在藍(lán)光波段的視效函數(shù)匹配欠安時,區(qū)別的份額就會加大,圖5即闡明視效函數(shù)匹配疑問。亮度計探頭的光譜呼應(yīng)與V(λ)曲線不匹配的程度,CIE用來表明f''''1,f''''1值越小兩者間不匹配的程度越小。別的,運(yùn)用V(λ)亮度計為偵測探頭時,無法進(jìn)行光色特性的量測。
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