簡析LED燈具產品的檢測項目及其檢測方法

黃奕

摘 要：LED燈具產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新型產品不斷涌現(xiàn)，最近新頒布的國際標準、國家標準及行業(yè)或地方標準或技術規(guī)范數(shù)量也較多，同時還有一部分LED照明產品國內外標準目前正在制定和完善過程中?；诖?，本文概述了對LED燈具產品的檢測項目及其檢測方法。

關鍵詞：LED燈具；產品；檢測項目；檢測方法

1 前言

LED燈具是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，將電能轉化為可見光，對照明終端產品設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、國內外標準動態(tài)，又需要熟悉和了解LED器件方面的知識，特別是要準確把握LED燈具與傳統(tǒng)照明燈具差異性。半導體行業(yè)和照明電器行業(yè)分屬不同行業(yè)，而且LED照明產品技術發(fā)展也非?？?，各種類型的LED照明產品最近幾年市場中也層出不窮，相關的檢測及評價技術標準或技術規(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?，F(xiàn)階段國內LED照明產品存在魚龍混雜的現(xiàn)象，制造商聲稱的產品性能往往與實際結果相差甚遠，這對我國LED照明產業(yè)的發(fā)展和消費者信心的培育上都是不利的。隨著LED技術的不斷提升，人們對LED燈具的設計和性能要求也進一步提高。類似傳統(tǒng)照明產品，LED燈具的銷售也需要依賴產業(yè)發(fā)展標準和測試方法來表征其性能和安全性，以推進新產品的設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)標準化，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、驅動器以及燈具提供給LED的環(huán)境等諸多因素有關，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分離出來單獨測量，光度測量時應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)燈具在結構上的區(qū)別

LED燈具在光學系統(tǒng)、電氣配件、散熱措施以及結構等方面與傳統(tǒng)燈具相比有明顯出別。（1）通常傳統(tǒng)燈具的光學系統(tǒng)由光源、燈座、反射器和透光罩組成。LED燈具光學系統(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是低電壓恒流源驅動，需要設計電源和控制電路，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)熱由于光電轉換效率的問題，以傳導的方式從內部向外散熱，需要有效地控制結溫。

5 LED燈具產品的主要檢測項目與檢測方法

5.1 LED燈具產品的光學性能檢測

光通量是指光源在單位時間內發(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。

色品坐標是以數(shù)字方式存在于坐標圖上，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。采用積分球對LED燈具的色品坐標、光譜功率分布、色溫、顯色指數(shù)進行測量。

5.2 LED燈具產品的安全性能檢測

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；結構方面LED燈具要對其外殼結構材料、重量、標識、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。相關測試和評判標準參照GB/T20145《燈和等系統(tǒng)光生物安全性》、GB/T34075《普通照明LED產品光輻射安全測量方法》和GB/T34034《普通照明用LED產品光輻射安全要求》執(zhí)行。

LED燈具會對受到電磁干擾也會對外產生無線電騷擾，這就需要對其在電磁場方面干擾大?。‥MI）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GB17743-2007《電氣照明和類似設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準的要求；按國標GB17625.1-2003《電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值（設備每相輸入電流≤16A）》測試其諧波電流是否滿足該標準的要求。

5.3 LED燈具產品的可靠性檢測

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，相關測試和評判標準參照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照明產品光通量衰減加速試驗方法》執(zhí)行。

6 結束語

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品。隨著LED產業(yè)的快速發(fā)展，各種新產品不斷涌現(xiàn)，使得加強對LED燈具產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.燈具產品國家標準檢測常見問題分析[J].黑龍江科技信息，2015（7）.