LED灯具技术存在问题及标准国内外差异

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LED灯具技术存在问题及标准国内外差异
来源: 时间:2018-11-20
 解读与LED相关的上述定义为我们区别LED灯和LED灯具提供了依据,总体来说LED光源和LED灯具的主要区别在于是否与分支电路直接连接,LED灯是一种设计成不打算与分支电路直接连接的产品,而LED灯具是一种设计成要直接连接到分支电路的产品。

  LED光引擎也属于LED灯,但其特性介于LED灯具和整体式LED灯,与整体式LED灯的区别是它含有一个与灯具匹配的连接器,不是标准灯头,而与LED灯具的区别是它不能与分支电路直接连接。由于可以具有设定的配光功能和标准化的连接器,LED光引擎可以改善某些LED灯具的可维护性。

   二、LED灯具存在的问题

  由于LED具有的多重特殊性,我们对它的美好未来充满期待的同时,也不应回避它目前存在的一些不足。

  1、我国生产的大部分路灯的光度分布不合理。

  以美国能源部(DOE)出版的SSL灯具符合能源之星的合格判据作为标杆,我们对2007年至2009年检测的200个LED路灯光度数据进行评价发现,只有3个LED路灯能够满足DOE规定的路灯光度分布和能效的相关要求,合格率仅为1.5%.所测的LED路灯质量离DOE的标杆要求相差甚远,有待大大地提高。

  2、在具有防浪涌干扰功能的LED路灯中普遍存在的绝缘耐压问题。

  LED路灯的EMS设计只考虑了防浪涌干扰的功能,忽略了灯具安全标准中对电气强度的要求,应强调LED路灯设计输入的充分性,在满足安全要求的基础上考虑其他功能。

  3、市场上存在一些质量非常差的产品,表现为不明亮、短寿命、颜色差。

  4、产品声称的性能不准确。

  5、产品标签上的信息不充分。

  6、颜色质量方面存在很多问题,如显色性。

  7、照明设计者仍然不信任SSL产品。他们说需要更多的标准。

  8、成本仍然太高,但政府高调激励使用SSL产品。

  三、国外LED灯具标准和国内LED灯具标准的情况

  类似传统照明产品,市场上销售的LED照明灯具需要依赖产业发展标准和测试方法来表征其性能和安全性,国家标准和测试方法对新照明产品设计和培育消费者信心是非常关键的。下面,我们以表格的形式罗列了国际照明协会(IEC)、美国能源之星(EnergyStar)、北美照明学会(IESNA)LED灯具有关标准的出版情况以及正在制订IECLED灯具有关的标准情况,同时就我国LED灯具有关的GB国家标准的出版情况进行了介绍。

  目前国内LED灯具标准的情况

  从上面总结的表格中可以看出,与LED灯具有关国际IEC标准(仅EMC)对应的LED灯具有关GB国家标准(仅EMC)基本满足现行LED灯具电磁兼容性测试要求。而除EMC外的与LED灯具有关的国际IEC标准大部分集中在安全标准上,性能有关标准仍缺乏。

  在LED光生物安全性检测标准上,由于LED出身于半导体行业,一直以来,LED的光生物安全问题都是按照IEC60825-1标准进行衡量。然而,随着研究水平的不断深入,人们发现LED的宽光谱和扩散光束输出特性与激光存在显着的不同,IEC60825-1标准明显不能够完全满足LED产业发展的需求。鉴于此,CIE于2002年发布了CIES009/E:2002《灯和等系统的光生物安全性》。此标准可对发射200nm到3000nm波长范围的灯和灯系统光学辐射的光生物危害进行评估,包括发光二极管但不包括激光。此标准适合用来评价LED灯具的光生物安全性。最新的CTL提案(PDSH0748)中涉及到LED光生物安全的标准已经改为IEC62471.目前许多欧洲国家已经开始使用IEC62471标准进行LED灯具的光生物安全性评估。所以,从技术上讲,LED灯具的光生物安全性标准目前已经制定完成,可以使用。为与国际标准接轨,我国也于2006年发布了等同采用IEC62471的国家标准GB/T20145-2006《灯和等系统的光生物安全性》,为LED灯具光生物安全性能检测提供技术支撑。的环境等诸多因素有关,而且目前LED灯形式较多,除了带标准灯头的LED以外,其他LED灯不具有互换性,这样对不同的LED灯具,其寿命只有通过相关的寿命评价才能确定。在评价LED灯具寿命时,不仅要声称光通维持寿命(LX),还要声称失效率(FX)。

  对于LED灯具,除了LED是发热部件外,LED灯具中的驱动器也是发热部件,为了保证具有与LED光源协调的寿命,LED驱动器的热控制也非常重要,如果采用内装的驱动

 LED进入照明领域,引发了一场新的照明技术领域的革命。由于不同形状、数量,尺寸的LED可以按不同方式排列组合、不同LED替代灯中的LED结构可以不同等特点,在照明领域中出现了各式各样的LED照明产品(例如:LED装饰灯具、LED道路灯具、LED投光灯具、嵌入式LED灯具、LED隧道灯具、LED台灯和交通信号灯具等)及传统光照明源替代品(例如:LED替代白炽灯、MR16、PAR灯、直管形荧光灯T8/T12等)。随着LED技术的不断提升和人们对照明感官视觉追求的进一步提高,人们对LED灯具的设计和性能要求上更加具体,这就对灯具制造商和照明产品设计师提出更高的要求。

  半导体LED固态照明是近年来新近发展起来的产业,对照明终端产品设计师和灯具制造人员而言,既需要掌握传统照明行业的知识、国内外标准动态,又需要熟悉和了解LED器件方面的知识,特别是要准确把握LED灯、灯具界定以及与传统照明灯具差异性。由于半导体行业和照明电器行业分属不同行业、以及目前对半导体LED固态照明(SSL)缺乏足够的标准支撑,现阶段国内LED照明产品存在鱼龙混杂的现象,制造商声称的产品性能往往与实际结果相差甚远,颜色质量、寿命预测上更是极度夸大,这对我国LED照明产业的发展和消费者信心的培育上都是不利的。

  一、LED灯、灯具及相关定义

  1、LED灯

  LED封装(LEDpackage):包括焊线连接件或其他型式电气连接件的一个或多个LED晶片的组件,可能带有光学元件、热学、机械和电气接口。该装置不包括电源和标准灯头。该装置不能直接与分支电路连接。

  LED阵列或模块(LEDarrayormodule):在印刷线路板或基板上的LED封装(元件)或晶片的组件,可能带有光学元件、附加的热、机械和打算连接到LED驱动器负载侧的电气接口。该装置不含电源和标准灯头。该装置不能直接与分支电路连接。

  LED光引擎(LEDlightEngine):包含LED封装(元件)或LED阵列(模块)、LED驱动器、以及其他光度、热学、机械和电气元件的整体组合。该装置要通过一个与LED灯具匹配的常规连接器直接连接到分支电路,该LED灯具设计成不使用标准灯座。

  非整体式LED灯(LEDlamp,non-integrated):含有

    LED阵列(模块)或者LED封装(元件)和标准灯头的组件。该装置打算通过标准灯座连接到灯具的LED驱动器。该装置不能直接与分支电路连接。

  整体式LED灯(LEDlamp,integrated):包含LED封装(元件)或LED阵列(模块)、LED驱动器、标准灯头以及其他光度、热学、机械和电气元件的整体组合。该装置打算通过标准化的灯座直接与分支电路连接。

  2、LED灯具

  LED灯具(LEDluminaire)是包括基于LED的发光元件和匹配的驱动器,以及配光部件、固定和保护发光元件的部件、以及将器具连接到分支电路部件的完整照明器具。基于LED的发光元件的可能形式是LED封装(元件)、LED阵列(模块)、LED光引擎或LED灯。LED灯具打算直接与分支电路连接。

  -混合型LED灯具(HybridLEDluminaire):装有基于LED的发光元件和诸如白炽灯或荧光灯等其他类型光源的灯具。

  3、LED驱动器

  LED驱动器(LEDdriver):含有电源和LED控制电路的装置,目的是使LED封装(元件)、或LED阵列(模块)或LED灯工作。

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