LED灯具检测的可行性和必要性研究分析

2015-03-05江门出入境检验检疫局张磊敏江门市正鸿装饰有限公司许亦贵江门出入境检验检疫局叶文峰

电子世界 2015年17期

江门出入境检验检疫局张磊敏江门市正鸿装饰有限公司许亦贵江门出入境检验检疫局叶文峰籍芳

LED灯具检测的可行性和必要性研究分析

江门出入境检验检疫局张磊敏
江门市正鸿装饰有限公司许亦贵江门出入境检验检疫局叶文峰籍芳

【摘要】上世纪90年代白光LED的诞生，促进了大功率高亮度LED的迅猛发展。如今LED灯具已被广泛应用，而LED性能检测也随之变得越来越重要。LED作为一种目前新兴并且政府大力推广的照明产品，在满足应用的要求以及安全、光学性能、能效和电磁兼容等方面进行试验检测是可行的，同时也是必不可少的。

【关键词】LED灯具；LED检测；可行性；必要性

引言

LED照明具有节能，光照效率高，使用寿命长，环保，色彩丰富，可控性，反应速度快等性能，正逐渐被人们所重视，特别是其节能显著特点，更是在目前节能减排大背景下被得到充分重视。它能够将大部分电能转化为可见光，与传统照明灯的发光原理不同，具有使用光效高、耗能低、寿命长等优点。[1]但是在商家生产LED产品的过程中，可能会存在一些安全性的隐患和漏洞。所以，检测LED灯具产品是一件很重要的事情。因为这可以帮助企业减少研发产品的盲目性，同时也能优化LED灯具性能。

1 LED灯具照明指标

LED灯具照明指标主要有：波长、主波长、色温、亮度、显色性、同步性、平均强度、光强、照度、光通维持率、光效、光谱等。

2 LED灯具性能检测

2.1 LED灯具标准现状

由于对LED灯具的认识水平不同，对国外还没有比较完整的标准可提供参考。其实，目前已有灯具国家标准都适用于LED灯具检测标准，只是LED灯具的一些已知的特性在现有的标准中没有具体体现。所以应该在现有标准的基础上，为保证LED灯具具有良好的性能和能效，针对LED灯具的特性，制定LED灯具的特殊的性能和能效标准，从形成科学统一的技术评价平台，为技术和贸易服务。

2.2 LED检测仪器及国家标准

一般情况下，LED检测可分为分光光度法和光电积分法两种。对于光谱特性分析（显色指数、光谱分析等）可通过分光光度法来实现，而对于光通量、发光强度、亮度、色温、颜色坐标等项目的检测则是通过光电积分法来实现的。[3]检测仪器大致分为安规检测仪器，光学性能检测仪器，电磁兼容性能检测仪器，光生物安全检测仪器等。

表1　LED灯具检测国家标准

3 LED检测的主要内容

在传统的照明灯具检测过程中，主要是针对安全、光度、色度、使用寿命等方面进行检测。随着科技的进步，LED照明产品种类的增加，其光效性、耗能性、辐射性也备受人们的关注。LED灯具检测的主要内容是：电气安全、电磁兼容、光学性能、光生物安全、现场应用效果、耐候性。[4]

3.1 电气安全检测

也称安规检测。目前国内外还没有专门针对LED灯具的安规检测标准，以往都是参考传统灯具的检测标准。值得欣慰的是，IEC60598-1:2014版在相应的章节中加入了对LED灯具的描述，这让实验室的工作人员终于有了检测指导依据。

LED灯具安规测试主要依据的国家标准为GB 7000.1-2007《灯具第1部分: 一般要求与试验》及其系列标准。标准GB 7000.1-2007《灯具第1部分: 一般要求与试验》它是等同采用IEC60598-1：2003的版本，标准中并没有提到LED产品。也就是说这个标准没有专门针对LED灯具产品，我们现在只能参考。需要注意的是，在IEC60598-1:2014中明确提到了LED灯具。在标准GB 7000.1-2007中明确提到，无论是绝缘电阻还是电气强度试验，均是指潮湿状态下的试验。这点对LED灯具的安规检测显得尤为重要。很多LED灯具在经历了48小时的潮态处理后电气强度试验不合格，究其原因跟其LED灯具的设计有很大关系，电气间隙和爬电距离在潮态处理后变小导致电气强度试验不合格。

3.2 光学性能检测

LED光源与传统光源在物理尺寸及光通量、光谱、光强的空间分布等方面均存在很大差异。LED检测不能照搬传统光源的检测标准及方法。

光学性能检测内容主要包括：测量发光二极管的相对光谱功率分布，通过数据处理计算得到色品坐标、相关色温、显色指数、色容差、峰值波长、光谱半宽度、主波长、色比、色纯度等色度学参数；测试LED灯具的的光电参数，包括光通量、光强、角度光强分布、三维配光、快速光谱分析及快速光电色综合测试；LED老化光衰测试；大功率LED的结温、热阻等热特性参数测试；LED变角光度测试等。目前国际上都认同和采用的标准是《CIE127LED测试方法》(CIE 127-2007 Measure-ment of LEDs)。而我国在LED检测方面是标准《普通照明用LED模块测试方法》(GB/T 24824-2009)，非等效采用国际的CIE标准,比较有针对性，适用范围明确。

3.3 电磁兼容检测

电磁兼容是检测器具在使用过程中是否会对其他器具或电网产生电磁干扰，或是耐受电网、其他器具电磁干扰的能力。LED灯具的电磁兼容检测包括电磁干扰(EMI)和电磁抗扰(EMS)两方面的要求。

到目前为止，国内外还尚无专门针对LED灯具的EMC标准出台，因此一直参照沿用传统电气灯具的标准。即EMI测试主要参照GB17743-2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》、GB 17625.1-2003电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)，EMS主要参照GB/T 18595-2014《一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求》。需要注意的是，造成辐射电磁骚扰测试不合格的主要原因是LED产品控制板中常使用继电器以及高频时钟。辐射电磁骚扰不合格不仅会影响其周围电子设备的正常工作而且对人体也有一定的危害。

3.4 灯和灯系统的光生物安全

通用照明(GLS) 光源定义为用于空间照亮的白光光源。就白光LED而言，主要考虑2种技术：荧光粉转化(PC)以及色彩混合.荧光粉转化方法是用LED发出的蓝光激发荧光粉，再与荧光粉发出的“黄光”进行混光，最终得到白光；而色彩混合方法是用红、绿、蓝三种不同的LED进接混光，得到白光。因为LED芯片的发光波段很狭窄，而LED荧光粉的发光波长范围也很有限，所以只需要考虑可见光范围的情况，而对UV和IR可以认为没有风险。实践中，唯一要考虑的危害是蓝光的视网膜伤害，这种情况较视网膜热伤害(暴露时间超过10秒)更突出。所以，无论对时荧光粉转化LED和全彩混合LED而言，需要关注的主要是蓝光LED。目前欧盟已经推出了强制标准要求LED灯进行光生物安全检测。我国目前还只是推荐性标准，即GB/T 20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》。