读写作业台灯输入功率测试探讨

【摘要】当家庭电路中接入的用电器超出了线路的承载能力，长期超负荷运行将导致发热量剧增，加速绝缘层的老化。在温度升至250℃以上时，绝缘层可能自燃并从电线上脱落，引发短路甚至火灾事故。因此，无论是家用电器还是LED模块，对功率限值都有严格的规定。本文依据GB/T 9473—2022《读写作业台灯性能要求》标准，对功率要求进行了深入探讨，通过对多款不同功能台灯产品的测试，分析了标准中对实测功率的测试要求，并提出了关于读写作业台灯产品功率测试状态的建议。这些建议对于检验检测人员和灯具制造商在确保产品符合安全标准方面具有重要的参考价值。

【关键词】读写作业台灯；额定输入功率；照明功能状态

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.05.031

【基金项目】湖北省市场监督管理局科技计划项目（Hbj-kj201814）。

Exploration of Input Power Test for Table Lamps for Paper Task

WANG Mingjun， GUO Yaling， SUN Jiangwei， LI Jiasen

（Wuhan Product Quality Supervision and Inspection Institute， Wuhan 430000， China）

Abstract： When the electrical appliances connected to the household circuit exceed the carrying capacity of the circuit， long-term overload operation will lead to a significant increase in heat generation， accelerating the aging of the insulation layer. When the temperature rises above 250℃， the insulation layer may self ignite and detach from the wire， causing short circuits and even fire accidents. Therefore， both household appliances and LED modules have strict regulations on power limits. This article explores the power requirements in depth based on the GB / T 9473—2022 Performance Requirements for Reading and Writing Desk Lamps. Through testing multiple different functional desk lamp products， the article analyzes the testing requirements for measured power in the standard and proposes suggestions for the power testing status of reading and writing desk lamp products. These suggestions have important reference value for inspection and testing personnel and lamp manufacturers to ensure that products comply with safety standards.

Keywords： table lamps for paper task； rated power input； lighting function status

1概述

随着社会和家庭对孩子教育的重视，我国青少年伏案读写的时间越来越长，读写作业台灯的使用也越来越广泛。目前，市场上读写作业台灯的光源类型主要有白炽灯、卤素灯、荧光灯、LED灯等。白炽灯光色平稳，缺陷是光色过黄、清晰度差、能耗高。卤素灯的光效比白炽灯高，不足之处仍是光色偏黄、清晰度不够、视觉效果一般。荧光灯是通过放电激发荧光粉涂层而发光，其频闪严重，容易造成眼睛疲劳，且荧光灯含汞，可能会对环境造成一定的不利影响。LED台灯是近年来比较流行的一种照明灯具，LED灯的功耗低，且LED灯珠不含汞等有害化学元素，因此不会污染环境，是绿色环保的照明光源。同时，LED灯的使用寿命显著长于传统光源，在适当的电流和电压下，LED灯的使用寿命可以达到10万小时，这种特性大大减少了更换灯泡的频率，为用户节省了时间和成本。LED灯的另一个显著优点是其高发光效率，其能够将10%的电能转化为可见光，而普通白炽灯仅有5%的电能转化为光能。这得益于其直流驱动和无频闪的特性，LED灯在保护视力方面也具有显著优势。因此，LED灯具产品受到许多消费者的青睐[1]。

在实际使用过程中，如果总线路中接入的用电器超过了线路容量，线路长期超负荷运行，会造成发热量增大，绝缘层加速老化。当温度超过250℃时，绝缘层可能会发生自燃并与电线分离，造成短路进而发生火灾事故。因此，无论是家用电器还是LED模块，均在标志与说明中要求产品必须明示额定值。例如，额定电流、额定功率，并在功率与电流的相关规定中要求功率偏差要在一定的范围内。

随着技术的发展和应用场景越来越广泛，台灯产品的功能也越来越多，除了满足基本的照明外，亮度、颜色等参数都可以调节。越来越多的台灯增加了可充电蓄电池，能够在没有外接电源的情况持续工作一段时间。有的台灯还增加了充电模块，拥有对外部电子电器进行有线或无线充电的功能。与GB/T 9473—2017《读写作业台灯性能要求》比较，GB/T 9473—2022《读写作业台灯性能要求》[2]中增加了产品的适用范围，明确了新版标准。新版标准适用于在家庭、教室和类似场所作为读写照明用的台灯和宣称“护眼”“学习用”“工作用”等类似功能的台灯，包括带充电装置的台灯、以USB接口为电源连接方式的台灯以及夹式台灯。通过市场调研，我们发现其中带充电装置的台灯又包含两种类型：一种是灯具自身包含蓄电池，可以在连接电源时正常工作，并给蓄电池充电，在和电源断开后，灯具还能依靠蓄电池工作一段时间；另外一种是灯具连接电源时，除了自身正常工作外，还带有无线的或是USB、type C等接口，具有对灯具外的设备充电的功能。

随着读写作业台灯功能的不断拓展，台灯的功率安全显得尤为重要。GB/T 9473—2022中第5.6条对功率要求为“实测功率不应超过额定输入功率的110%”，第6.7条规定的测试方法中“带有照明外其他功能的台灯，仅在照明功能状态下考核功率”。这明确了无论读写作业台灯带有什么功能，对于功率的考核，仅在照明状态下进行，意味着灯具的功率在其他功能状态不考核。然而，对于当前功能越来越多的台灯，对台灯功率的考核和限制，无论是对台灯本身还是家庭线路中的用电安全都显得极为重要。本文通过对三种带有不同功能的台灯，测试了在不同工作状态下的输入功率，并从标准GB/T 9473—2022的角度和家庭用电安全的角度，分析了不同功能状态下的功率偏差，给出了读写作业台灯产品功率测试的建议。这些建议对于标准修订、检验检测工作者或灯具生产厂家都有一定的借鉴意义。

2不同类型台灯功率测试比较

我们在市场上采购了三种常见类型的台灯，第一种是只有照明功能的读写台灯样品A，第二种是带有蓄电池的台灯样品B，第三种是带有可对外充电装置的读写作业台灯C，样品铭牌如图1所示。

本文中功率的测试按照标准要求进行，在无对流气流，空气相对湿度为55%，环境温度为25.2℃的室内进行。试验电源为隔离交流电源或直流稳压电源，电压和频率误差保持在标称值的±0.2%以内。试验电源电压的谐波总含量不大于3%。所用功率计和电子负载准确度不低于0.2级。不同样品在各种状态下的测试数据汇总如表1所示。

样品A为仅有照明功能的台灯，铭牌标示额定功率即为照明功率。按照标准要求，调整样品A在照明状态，测试其功率发现，照明状态下，样品功率稳定在10.1 W，则照明状态下的输入功率占额定功率的101%，因为样品A只有照明一种功能，所以样品A的最大功率占额定输入功率的101%，满足GB/ T 9473—2022中5.6条“实测功率不应超过额定输入功率的110%”的要求。

样品B包含蓄电电池，该台灯样品可以实现在连接电源时提供照明，并给内部安装的蓄电池进行充电，在断开电源连接后，样品B还可以通过蓄电池放电提供能量，继续提供照明，延长了灯具的工作时间。样品B的铭牌中明确了额定照明功率，同时也标注了电池的容量。我们在功率测试过程中，分为三种状态进行。第一种状态，按照标准要求的仅照明状态下功率，这时为了减少蓄电池充电对功率的影响，我们将样品的蓄电池取出，此时灯具的实际测试功率是照明功率，为3.3 W；第二种状态仅在对蓄电池充电状态下功率，此时电池为充电状态，充电功率稳定在5.8 W，当蓄电池充满电后，功率逐渐降低到待机功率0.1 W；第三种状态是在样品照明和充电同时工作条件下，此时测得的样品的功率稳定在8.8 W。从以上数据我们看出，如果按照标准要求，仅在照明状态下考核功率，样品B的实测功率占额定照明功率的91.67%，符合标准要求的“实测功率不超过标称功率的110%”的规定。然而，当样品工作在第三种状态时，最大功率占额定功率达到了244.44%，远超过标准要求。

样品C的功能除了具有不同的照明功能状态，如读写、使用电子产品、氛围灯、夜灯等，还有对外充电的功能，样品的基座上有一个USB接口，可以对其他电子产品充电。如图1所示，样品C除了标注了照明额定功率外，还标注了USB输出的电压和电流。我们在测试样品C的功率时，也分三种情况测试，第一种为照明最大功率；第二种为对外充电时消耗功率；第三种为最大照明和对外充电同时工作时功率。通过测试我们发现，在最大照明状态，样品功率稳定在17.8 W，按照标准GB/T 9473—2022中对功率的要求，实测功率占额定照明功率达到了104.71%；在进行第二种模式功率测试时，我们关闭照明，在USB端我们用电子负载调整灯具输出，调整电子负载为恒功率模式，输出电压为5 V，电流为1 A，样品C可正常输出，实测输入功率为5.2 W。为了模拟日常使用中最常见的情况，我们用USB输出端口对手机进行充电测试，台灯设置为读书模式，实测样品总输入功率达到了26.6 W，通过计算可知，此时实测功率占额定照明功率达到了156.47%，该数值也明显超过了标准中规定的110%。可见该样品的USB端口可以提供明显超过额定电压和电流的电源供应，如今的手机均有快速充电功能，最大功率可达50 W～60 W，我们没有测试该样品的最大对外输出电压和电流。仅从当前状态就可以看出样品对外输出已经明显超出了产品的设计范围，存在一定的安全隐患。

综合以上数据，我们可以看出：对于多功能读写台灯，其工作状态下的输入功率可能会出现远高于其额定功率的情况。从用电安全的角度出发，不同类型器具的标准中，特别是有多种功能状态的器具的输入功率测试均是指器具在稳定工作状态下的最大功率，目的是保证样品在最大功率状态下仍是安全可靠的。如GB 4706.1—2005《家用和类似用途电器的安全第1部分通用要求》[3]中第10.1条中，明确“当输入功率稳定时，通过测量确定其是否合格。所有能同时工作的电路都处于工作状态”。对于有多种功能状态的医疗器械，其输入功率的测试也需要“在试验前需按照随机文件对设备使用和功能进行全面了解，这也是为了找到具有多种工作模式的设备其输入功率最大的工作模式”[4]。对功率要求明确的限定值，目的也是考虑到一定的功率或者电流下，器具的外部接线、内部接线、发热、辐射发射等涉及安全的项目都有影响，如果样品长期在超过额定功率下工作，必然会存在器具损坏、发热严重、材料老化等风险，长期的热累积容易有失火的风险。

因此我们建议，针对读写作业台灯产品，也在“所有能同时工作的电路都处于工作状态”时考核功率。随着技术的发展，台灯产品集成了越来越多的功能，如智能语音控制、钟表显示、网络连接、有线无线充电、小风扇、充电电池以及延长线插座等，大大拓展了台灯作为照明电器的功能。如果仍然只在照明状态下考核产品的功率，必然会有一些产品不断增加台灯的各种功能，同时为了节约成本，使用更细的线缆，一旦样品在多种功能状态下工作，必然会造成电流过大，有熔化线缆的绝缘层的风险，如果造成短路，对于直流的LED台灯产品，或者有蓄电池等电源的产品，有极大的可能出现火灾风险。

3结束语

本文从新发布的GB/T 9473—2022中对功率的要求出发，从市场上选购了三款主流的台灯产品，通过测试我们发现，虽然不同灯具能够满足标准规定的照明状态下的功率限值，但是随着台灯产品功能的不断增加，如果只考虑在照明状态下功率，随着灯具的老化，功率造成的用电安全，失火等风险逐渐提升。因此，作者建议，读写作业台灯功率的考核应该将器具在所有功能正常工作时的稳定功率作为考核要求。

【参考文献】

[1]郗锋.LED照明灯具在公路隧道中的应用研究[J].公路，2011（7）：167-171.

[2]读写作业台灯性能要求：GB/T 9473—2022[S].

[3]家用和类似用途电器的安全第1部分通用要求：GB 4706.1—2005[S].

[4]陈艺文.浅谈GB 9706.1—2007中输入功率试验的注意事项[J].中国医疗器械信息，2020，26（1）：19-21.

【作者简介】

王明军，男，1985年出生，博士，研究方向为家用和类似用途电器产品、灯具、信息技术设备等产品质量检测。

（编辑：李钰双）