簡析LED燈具產(chǎn)品的檢測項目及其檢測方法

黃奕

摘 要：LED燈具產(chǎn)品的使用更加符合節(jié)能、環(huán)保、低碳要求。目前各種各樣的LED新型產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，最近新頒布的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)或地方標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范數(shù)量也較多，同時還有一部分LED照明產(chǎn)品國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)目前正在制定和完善過程中。基于此，本文概述了對LED燈具產(chǎn)品的檢測項目及其檢測方法。

關(guān)鍵詞：LED燈具；產(chǎn)品；檢測項目；檢測方法

1 前言

LED燈具是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，將電能轉(zhuǎn)化為可見光，對照明終端產(chǎn)品設(shè)計師和燈具制造人員而言，既需要掌握傳統(tǒng)照明行業(yè)的知識、國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)，又需要熟悉和了解LED器件方面的知識，特別是要準(zhǔn)確把握LED燈具與傳統(tǒng)照明燈具差異性。半導(dǎo)體行業(yè)和照明電器行業(yè)分屬不同行業(yè)，而且LED照明產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展也非常快，各種類型的LED照明產(chǎn)品最近幾年市場中也層出不窮，相關(guān)的檢測及評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范也在迅速發(fā)展。為了促進LED燈具的健康發(fā)展，通過與傳統(tǒng)燈具在性能評價方面進行比較，來對LED燈具產(chǎn)品的檢測項目及其檢測方法進行探討。

2 LED燈具的概述

LED是發(fā)光二極管的簡稱，通過對其加以一定電壓值的直流電進行激發(fā)將電能轉(zhuǎn)換成為光能。與傳統(tǒng)照明燈的發(fā)光原理不同，LED燈具具有使用壽命長、光效高、環(huán)保無汞、體積小等特點，使之得到廣泛推廣。現(xiàn)階段國內(nèi)LED照明產(chǎn)品存在魚龍混雜的現(xiàn)象，制造商聲稱的產(chǎn)品性能往往與實際結(jié)果相差甚遠，這對我國LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和消費者信心的培育上都是不利的。隨著LED技術(shù)的不斷提升，人們對LED燈具的設(shè)計和性能要求也進一步提高。類似傳統(tǒng)照明產(chǎn)品，LED燈具的銷售也需要依賴產(chǎn)業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和測試方法來表征其性能和安全性，以推進新產(chǎn)品的設(shè)計和培育消費者信心。

3 LED燈具與傳統(tǒng)燈具評價的區(qū)別

目前l(fā)ed燈具與傳統(tǒng)燈具就性能評價方面存在著很多不同地方。（1）傳統(tǒng)燈具的光源是單個發(fā)光體，而LED燈具是由多個LED發(fā)光體組成的，發(fā)光體之間存在顏色差異性，因此需要使用色空間均勻度來評價LED燈具顏色的空間分布情況。（2）傳統(tǒng)燈具的光源壽命的測量和評價已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，而且具有互換性，可以通過替換損壞的光源、以及按10年壽命設(shè)計的燈的控制裝置來滿足要求，所以一般不評價傳統(tǒng)燈具的壽命。LED燈具的壽命與LED本身壽命、驅(qū)動器以及燈具提供給LED的環(huán)境等諸多因素有關(guān)，目前LED燈具形式較多，LED光源不具有互換性，這樣對不同的LED燈具，其壽命只有通過相關(guān)的壽命評價才能確定。（3）燈具可以利用的光通量比例的評價參數(shù)和傳統(tǒng)燈具不同，傳統(tǒng)照明燈具用燈具效率評價，而LED燈具用光效評價。（4）傳統(tǒng)燈具的光源可單獨進行光度測試，光度測量時可以使用相對法；而LED光源不能將其從燈具內(nèi)分離出來單獨測量，光度測量時應(yīng)采用絕對法對燈具整體進行光度測試。（5）LED光源亮度高，光束角窄，LED的光輻射主要會對人的眼睛和皮膚的造成危害，需要對LED燈具的光生物安全進行評價。

4 LED燈具與傳統(tǒng)燈具在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別

LED燈具在光學(xué)系統(tǒng)、電氣配件、散熱措施以及結(jié)構(gòu)等方面與傳統(tǒng)燈具相比有明顯出別。（1）通常傳統(tǒng)燈具的光學(xué)系統(tǒng)由光源、燈座、反射器和透光罩組成。LED燈具光學(xué)系統(tǒng)一般由多組LED芯片與透鏡組成的LED陣列或LED模塊組合的，應(yīng)注意控制組合后LED單元光色的一致性，考核LED燈具的色空間均勻度。（2）由于LED的光電特性，PN結(jié)對溫度的變化非常敏感；封裝樹脂在高溫和強光照射下也會快速劣化；長期的光輻射會使熒光粉的光致轉(zhuǎn)換率逐漸降低，所以要考核LED燈具的流明維持率，而傳統(tǒng)燈具不考慮。（3）由于LED是低電壓恒流源驅(qū)動，需要設(shè)計電源和控制電路，所以LED燈具對電氣安全、EMC等方面需要比傳統(tǒng)燈具考慮的更多。（4）發(fā)光原理不同，傳統(tǒng)光源主要是依靠光源發(fā)出的不可見光向外輻射散熱；LED燈具發(fā)熱由于光電轉(zhuǎn)換效率的問題，以傳導(dǎo)的方式從內(nèi)部向外散熱，需要有效地控制結(jié)溫。

5 LED燈具產(chǎn)品的主要檢測項目與檢測方法

5.1 LED燈具產(chǎn)品的光學(xué)性能檢測

光通量是指光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的光量總和；光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量是光源在該方向上的光強；光源的光通與功率的比值是光效。采用分光光度計對LED燈具的光通量、光效和光強分布進行檢測。

色品坐標(biāo)是以數(shù)字方式存在于坐標(biāo)圖上，用以表示光源的發(fā)光顏色的量；光譜功率分布是光源在光輻射波長范圍內(nèi)各個波長的輻射功率的分布情況；色溫是人通過肉眼可以看到的光源色表的量；顯色性是光源表現(xiàn)物體顏色的能力。采用積分球?qū)ED燈具的色品坐標(biāo)、光譜功率分布、色溫、顯色指數(shù)進行測量。

5.2 LED燈具產(chǎn)品的安全性能檢測

與傳統(tǒng)燈具的檢測項目相同，電性能性方面LED燈具要對其工作電壓、工作電流、功率、功率因數(shù)、介電強度、絕緣電阻、接地電阻進行測試；結(jié)構(gòu)方面LED燈具要對其外殼結(jié)構(gòu)材料、重量、標(biāo)識、防觸電等級、IP等級，熱試驗等進行檢測，測試方法參照GB7000.1《燈具第1部分：一般要求與實驗》的要求執(zhí)行。

LED照明中使用的白光是由波長450nm左右的藍光芯片激活表面黃色熒光粉，通過激活的熒光粉發(fā)出的黃光與藍光混合形成一種復(fù)合式的白光。所以不可避免的造成未混合部分的藍光直射出來，人眼長期對藍光的注視，將損傷視網(wǎng)膜。另外隨著LED光效的提升，趨向越來越小型化的集成，光的輻射強度和光的輻射亮度也會造成視網(wǎng)膜的傷害。相關(guān)測試和評判標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T20145《燈和等系統(tǒng)光生物安全性》、GB/T34075《普通照明LED產(chǎn)品光輻射安全測量方法》和GB/T34034《普通照明用LED產(chǎn)品光輻射安全要求》執(zhí)行。

LED燈具會對受到電磁干擾也會對外產(chǎn)生無線電騷擾，這就需要對其在電磁場方面干擾大小（EMI）和抗干擾能力（EMS）的綜合評定。電磁兼容（EMC包含EMI和EMS）的檢測，按國標(biāo)GB17743-2007《電氣照明和類似設(shè)備的無線電騷擾特性的限值和測量方法》測量其無線電騷擾特性是否滿足該標(biāo)準(zhǔn)的要求；按國標(biāo)GB17625.1-2003《電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》測試其諧波電流是否滿足該標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5.3 LED燈具產(chǎn)品的可靠性檢測

LED燈具的可靠性測試包括溫度循環(huán)試驗、電源開關(guān)實驗、加速工作壽命試驗，溫度沖擊試驗、恒定濕熱試驗、高溫操作試驗低溫起動試驗、極端溫度存儲、振動試驗等，相關(guān)測試和評判標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T33721《LED燈具可靠性試驗方法》的第5至13款進行測試。

LED燈具產(chǎn)品的光通維持壽命檢測方法，按照GB/T33721《LED燈具可靠性試驗方法》的第14款執(zhí)行，如果需要加速試驗則按照GB/T33720《LED照明產(chǎn)品光通量衰減加速試驗方法》執(zhí)行。

6 結(jié)束語

綜上所述，隨著低碳環(huán)保概念的不斷深入，LED燈具憑借其穩(wěn)定、節(jié)能、無污染、使用壽命長等諸多特性必然成為備受歡迎的一種照明產(chǎn)品。隨著LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各種新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，使得加強對LED燈具產(chǎn)品的檢測項目與檢測方法的研究具有重要意義。

參考文獻：

[1] 解力.燈具產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)檢測常見問題分析[J].黑龍江科技信息，2015（7）.