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        LED照明——裝飾照明用LED燈的規格分類研究

        來源:浙江省照明學會 發布時間:2015-12-29瀏覽:935
        裝飾照明用LED燈是最近幾年來快速發展和大量推廣應用的產品。文章分析了裝飾照明用LED燈的規格分類,并介紹了聯盟標準的主要技術內容,通過標準化研究,使得LED燈的應用有據可循,在替代傳統光源時有較好的照明效果,有利于半導體照明產品的推廣應用。
         鄭培1  吳永強2
        (1.浙江省標準化化研究院,杭州310013)
        (2.杭州菁藍照明科技有限公司,杭州310030)

        摘要:裝飾照明用LED燈是最近幾年來快速發展和大量推廣應用的產品。文章分析了裝飾照明用LED燈的規格分類,并介紹了聯盟標準的主要技術內容,通過標準化研究,使得LED燈的應用有據可循,在替代傳統光源時有較好的照明效果,有利于半導體照明產品的推廣應用。

        關鍵詞: LED照明; 裝飾照明; 標準; 規格分類


        Zheng pei1  Wu Yongqiang2
        (1.Zhejiang Institute of standardization, Hangzhou 310013)  
        (2.Hangzhou Jing Lighting Co.,LTD.,Hangzhou 310030)
        Abstract: The integrated LED-lamps for decorative services is one kind of developed and mass production in recent years. The article analyzes and elaborates on classification of integrated LED-lamps for decorative services and its alliance standard. It will become better lighting effect when replacing the traditional lamp. This will  be conducive to the promotion and application of LED lamps.

        Key words: LED lighting ; decorative lighting ; standard ; classification

        1 前言

        普通照明和裝飾照明用自鎮流LED燈是最近幾年來國內國際迅速發展和大量推廣的產品,然而隨著LED照明產品光效的不斷提高,傳統的以功率作為規格分類方式已經遠遠不能需求。市面上的LED燈產品品種繁多、規格較混亂,即便是宣稱可替代某個規格傳統光源的LED燈,也往往只是外觀尺寸與傳統光源相似,其它光學指標如光通量、光分布等并不一致,照明效果與傳統光源存在較大差異,導致了該類產品的質量參差不齊、影響LED燈在替代傳統光源的使用效果,不利于該產品的推廣應用,所以有必要對產品的規格分類進行規范,指導終端消費者正確判斷和選用產品,引導企業的產品設計制造和市場拓展。

        2011年我國公布了淘汰普通照明用白熾燈路線圖,并預計截止到2015年全面淘汰60W以上的普通照明用白熾燈,2016年10月1日起淘汰15W以上普通照明用白熾燈。GB/T 31112-2014標準《普通照明用非定向自鎮流LED燈規格分類》的主要對象是替換普通照明用鎢絲燈的非定向自鎮流LED燈。半導體技術評價聯盟研究項目《裝飾照明用LED燈規格分類》是上述國家標準研究項目的補充和連續,是用于替換行業標準QB/T 2055《裝飾燈泡》中所規定的量大面廣的小型燈,包括P型、B型、G型和M形等非定向小形自鎮流LED燈,結合中國國內市場的現狀,替換現有的裝飾燈泡(C35/P45/B35/G45等)15W、25W、40W和46W規格。

        本文重點圍繞半導體技術評價聯盟標準TEAS《裝飾照明用集成式LED燈規格分類》(送審稿)的制訂,介紹和分析裝飾照明用集成式LED燈的規格分類。

        聯盟標準由半導體照明技術評價聯盟提出、由半導體照明技術評價聯盟歸口,由裝飾照明用LED燈標準化研究工作組負責研究,由杭州菁藍照明科技有限公司、廈門通士達照明有限公司、松下電器研究開發(蘇州)有限公司、杭州遠方光電信息股份有限公司、深圳市裕富照明有限公司、三安光電股份有限公司、四川長虹照明技術有限公司、杭州華普永明光電股份有限公司、國家半導體器件質量監督檢驗中心、惠州雷士光電科技有限公司、飛利浦(中國)投資有限公司、浙江陽光照明電器集團股份有限公司、廣州眾恒光電科技有限公司、上海亞明照明有限公司等單位共同起草,該聯盟標準送審稿于2015年6月4日通過由半導體照明技術評價聯盟組織的中期評審并報批。

        工作組廣泛調研、收集了國內外各方面、各企業有關裝飾照明用自鎮流LED燈的產品信息,結合我國多年來裝飾照明用自鎮流LED燈的實際發展情況,參考IEC 62612 ed.1 CDV:2011 《Self-ballasted LED-lamps for general lighting services with supply voltages>50V – Performance requirements》和34A/1515/CDV草案(2011-10-28)、日本 JISC 8157:2011電球工業協會指南-008-2011《電球型LED燈性能標識等的指導方針》、北美能源之星《Energy Star for integral LED lamps(Version1.4)》、歐盟(COMMISSION REGULATION (EC) No 244/2009:《ecodesign requirements for non-directional household lamps 》以及GB/T 31112-2014《普通照明用非定向自鎮流LED燈規格分類》和CQC 3130-2011 《普通照明用非定向自鎮流LED燈節能認證技術規范》,研究和分析裝飾照明用自鎮流LED燈的規格分類,制定了聯盟標準的主要技術內容。

        2 標準范圍

        聯盟標準規定了普通照明用非定向集成式LED燈的規格分類,適用于額定電壓AC220 V頻率50 Hz、在家庭和類似場合作為普通照明用、把穩定燃點部件集成為一體的小型非定向集成式LED燈,燈的外形最大直徑不大于50 mm。

        鑒于IEC62504:2015《普通照明用LED產品和相關設備術語和定義》已規定將原版本“自鎮流LED燈”術語改為“集成式LED燈”,所以本標準的產品名稱也確定為“集成式LED燈”。

        3 產品規格分類

        聯盟標準規定了裝飾照明用非定向集成式LED燈的外形分類以及光通量規格、色調規格和顯色指數規格等三種規格分類。

        3.1 外形分類

        按GB/T 7249《白熾燈的最大外形尺寸》中燈的外形分類,分為球泡P45和燭形燈B35(包括改進型BA35)二種,燈頭類型分為E14、E27、B22。小型裝飾照明用LED燈的尺寸定在最大外形直徑為50mm,其最大外形尺寸符合表1中參數表給出的活頁號中內容要求。

        表1 燈外形參數表
         
         
        3.2 光通量規格

        工作組重點對LED燈的光通量與替換白熾燈功率規格化分類深入研究,傳統光源基本上是以功率作為規格,但市面上宣稱替代同一款傳統燈的LED燈,其功率多種多樣,宣稱值也不規范,而LED燈替代傳統光源的最終目的是要達到傳統光源的照明效果。由于同一功率的LED燈其光通量差異較大,不宜采用功率作為規格。

        考慮到能讓消費者方便記憶,課題研究對應的“光通量規格”以及“宣稱等同的裝飾燈泡的功率”。“光通量規格”根據不同的裝飾燈泡功率給出的規格分類值,研究將參考歐盟ERP指令(COMMISSION REGULATION (EC) No 244/2009)非定向燈技術報告、能源之星(ENERGY STAR Program Requirements for Integral LED Lamps:裝飾照明LED燈)、日本(JEL118小形一般照明用電球)的光通量替換基準。

        為此,工作組秘書處發放了《裝飾照明用LED燈的光通量規格化調查表》,要求各工作組成員和與會專家參考調查表的光通量規格征求意見數值(125 lm、250 lm、400 lm、600 lm)給出各自的光通量范圍和規格意見,共有16家工作組成員反饋了各自的光通量規格意見。工作組秘書處負責總體協調,對各家的光通量規格實施調研和匯總分析。根據統計分析,共有14家單位給出了與調查表中的球形和蠟燭形各四個光通量規格和對應的光通量范圍數據,14家單位的光通量規格平均值(127.5 lm、249.6 lm、422.8 lm、645 lm),其中雷士照明、三安光電、浙江晨輝、杭州菁藍、廈門通士達、蘇州松下、華普永明和歐普照明等8家給出了與征求意見光通量規格完全一致的數據,橫店得邦、廣州眾恒、四川長虹、上海亞明、浙江陽光和深圳裕富等6家給出了接近征求意見光通量規格的光通量數據;PHILIPS和廣東本邦2家單位給出了100 lm、150 lm、250 lm、350 lm、500 lm、600 lm六個光通量規格,不分球形和蠟燭型。按照征求意見的光通量規格和范圍數值,由杭州菁藍照明科技有限公司負責編制《裝飾照明用LED燈光通量規格調研分析報告》,并給出150lm、250lm、400lm和600lm四種光通量規格,分別可替換GB/T 10681的白熾燈功率規格,詳見表2。

        表2 光通量規格

         
        在國際上,歐盟在2009年發表的ErP指令針對非定向燈的技術報告(COMMISSION REGULATION (EC) No 244/2009)中已經給出了白熾燈與LED燈替換的參考數值,其分類基準也是以光通量來進行衡量的。
                                 
        表3 歐盟替代白熾燈光通量對應表

         
        2019700年日本發布了LED球泡燈性能表示指導標準(JEL 118《小形一般照明用電球》),在此標1398準中,提出了LED球泡替換白熾燈的替換標準(見表4),同樣也是使用光通量來作為替換基準,標準規定了無色透明、白色涂裝及內面磨砂的E17燈頭的小形一般照明用電球。
               
        表4 小形一般照明用電球(E17口金)的代替表示區分
         
         
        JIS C 8158 附錄B的表B.2——替換小形燈的LED燈的光通量分類(見表5),基本涵蓋了JEL 118中的功率類別,且每一類型的LED燈光通量的最低要求基本與JEL 118附表1中同功率形的小形燈額定光通量的最小值一致。
                             
        表5 JIS C8158 附錄B替換小形燈的LED燈的光通量分類

         
        輕工行業標準QB/T2055-2005《裝飾燈泡》光通量要求和日本、北美能源之星、歐洲ErP替代某一功率白熾燈的裝飾LED燈光通量要求,以及IEC非定向LED燈光通量規格分類匯總如下表6:
                                             
        表6 光通量規格對照表

         
        上表中,日本JIS標準和北美能源之星(Energy Star)替換某一功率白熾燈的LED裝飾燈的光通量給出的是光通量范圍值,歐洲指令(ErP)白熾燈功率和非定向LED燈功率的關系采用的是線性差值法。三者中日本小型燈與ErP非定向燈的光通量數值要求相近;北美能源之星光通量要求略低,但與原QB/T 2055 裝飾燈泡的要求接近。IEC光通量規格未給出具體與白熾燈功率的對應關系。

        考慮到ErP的非定向LED燈既包含了本課題的裝飾用燈、又包含了普通照明用燈,綜合上述3個國家地區,北美能源之星的裝飾燈與本課題最為接近。因此本課題的光通量規格分類研究時綜合了考慮北美能源之星、IEC光通量規格分類及QB/T2055的要求。

        考慮到能讓消費者方便記憶,標準中給出了對應的“光通量規格”以及“替換的白熾燈功率”。其中,“光通量規格”是根據不同的白熾燈功率給出的規格分類值,只要產品的包裝上宣稱“替換的白熾燈的功率”,則燈的額定值需要滿足光通量規格的光通量范圍。

        3.3 色調規格

        國際標準IEC 62612-2013 《普通照明用大于50V自鎮流LED燈 性能要求》中對色調的分類如下表7,其色調分類沿用IEC標準規定的原熒光燈的色調分類,但增加了P2700的規格。歐盟ERP指令,仍采用原熒光燈色調規格,其規定色品容差SDCM<6。
         
        表7 IEC 62612規定的色調分類

         
        日本JIS Z9112:2012 熒光燈.LED光源色及顯色性區分中對色調分類如下表8,其色調分類僅分為5種,相對于美標四邊形大小,每種色調范圍更大,與非定向自鎮流LED燈的規格分類關于色調分類差異較大。

        表8 日本JIS規定的LED光源色和色度范圍
         
        美標ANSI C78.377 電子燈 固態照明產品色品技術要求中對色調分類如下表9,色調分類為8種,增加的4500K,5700K,其與非定向自鎮流LED燈的規格分類對色調的分類差異較大,主要包括,中心坐標不同,四邊形大小范圍與原熒光燈橢圓不同,而且其色調范圍增大。

        表9 美標ANSI C78.377 的色調目錄
         
         
        本聯盟標準參照熒光燈的國家標準,按燈的色溫分類,分為2700 K(白熾燈色)、3000 K(暖白色)、3500 K(白色)、4000 K(冷白色)、5000 K(中性白色)和6500 K(日光色)等標準顏色的色調規格,其色調代碼和色坐標目標值詳見表10。由于之前熒光燈的國標采用RR、RZ、RL、RB、RN、RD色調代碼,較難記憶,為了方便型號的標識和容易識別,在標準中參照IEC 62612/34A/1515/CDV《Self-ballasted LED lamps for general lighting services with supply voltages > 50V Performance requirements》,新給出了由色溫前二位數字組成的色調代碼,代替原先連續熒光燈“RR”、“RD”的色調代碼。由于黑體曲線上的色點是真正的白熾燈色,考慮到IEC在最新的IEC 62612/34A/1515/CDV草案中增加了一個色坐標點,所以本標準也增加坐標為x=0.458、y=0.410的色調2700K,并在色調代碼前面增加“P”,與原2700K區分,新增了“P2700”新白熾燈色的色調規格。
         
        表10 聯盟標準規定的色調規格

         
         注:P27代表色坐標最接近普朗克曲線、色溫為2700K的色調代碼。
         
        3.4 顯色指數規格

        考慮到裝飾照明燈的使用場合和使用目的,按照燈的顯色指數分類,分為70、80和90三種規格,其顯色指數規格和代碼見表11。
                                       
        表11 顯色指數規格
         
         
        4 結束語

        為推動我國半導體照明行業的技術創新和產業發展,正確引導半導體技術在照明行業的應用和探索,并為普通照明用LED燈的標準制定和檢測提供技術支持,全國照明電器標準化技術委員會于2012年3月24日在北京市召開了普通照明用LED燈標準化研究工作組成立會議。2012年3月份起工作組開展普通照明用LED燈規格分類的研究,在2012年6月向國際電工委員會IEC TC34提交了“光通量的規格化”提案,該提案在歷次的IEC TC34范圍內引起了激烈的討論,在國際上首次對LED燈進行光通量規格化,IEC 62612《普通照明用自鎮流LED燈 性能要求》34A/1654/CDV(2013-02-01)版本發布了與中國提案一致的光通量規格分類。IEC TC34先后經過7次會議討論、2次專題討論,并與有關專家的積極溝通,2014年3月31日在德國召開的IEC TC34/PRESCO工作組會議,中國提出的關于非定向自鎮流LED燈規格分類的提案為各國委員普遍認可,會議決議該提案作為IEC TC34委員會文件。該提案給出了以光通量為LED燈規格分類參數的創新性建議,并給出非定向自鎮流LED燈的具體的光通量規格,這對于中國照明事業具有里程碑的意義。“裝飾照明用LED燈規格分類”研究項目是普通照明用非定向LED燈研究項目的補充和連續,是用于替換替換行業標準QB/T 2055《裝飾燈泡》的量大面廣的小型燈部分、屬于家庭及類似場合裝飾照明用非定向自鎮流LED燈。

        聯盟標準采用光通量規格分類是我國自主研究確定的標準成果,標準的制定將為半導體照明技術評價聯盟成員單位、相關企業、用戶和質量監督檢驗部門提供科學的技術依據,以提高產品質量、規范市場、指導企業,實現各企業產品的互換性,指導消費者正確選用產品,使得該產品在替代傳統光源時有較好的照明效果,這將有利于半導體照明產品的推廣應用。另一方面本標準將引導企業按照統一的規格設計、制造,避免浪費,降低成本,提高企業綜合競爭力。 

        編輯精選

        LED照明——量子點技術與應用
        —— 2015/12/29 15:58:00

        近年來,量子點材料越來越為產業界關注,尤其是在顯示領域的應用,將NTSC色域值從72%提高到100%以上,其在照明領域的應用前景也廣被看好。本文介紹了量子點發光的基本原理、量子點制備發展歷程、現有技術應用、以及其廣闊的應用前景。

        LED照明——關于替換型LED燈管的思考
        —— 2015/12/29 15:58:00

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        LED照明——裝飾照明用LED燈的規格分類研究
        —— 2015/12/29 15:58:00

        裝飾照明用LED燈是最近幾年來快速發展和大量推廣應用的產品。文章分析了裝飾照明用LED燈的規格分類,并介紹了聯盟標準的主要技術內容,通過標準化研究,使得LED燈的應用有據可循,在替代傳統光源時有較好的照明效果,有利于半導體照明產品的推廣應用。

        LED照明——LED解析與應用
        —— 2015/12/29 15:58:00

        LED原理:發光二極管,是一種PN結器件,具有二極管單向導電特性,也發出某種波長的光,把電能轉換為光能。實際應用中我們是充分利用PN結的發光特性,而不是它的導電特性。本文從LED的原理和熱學特性等方面來解析LED及其應用。

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