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        LED照明——關于替換型LED燈管的思考

        來源:浙江省照明學會 發布時間:2015-12-31瀏覽:1082
        當前全球能源短缺,節約能源是我們面臨的重大問題。LED被稱為新一代綠色光源,它的環保、節能、壽命長、無輻射等優點,使得LED照明產業成為各國重點關注的產業。在這種情況下,可以直接替換傳統的熒光燈管的LED替換型燈管便應運而生。
        趙娜 陳磊 許震 楊建虎
        佑昌(杭州)照明電器有限公司
         
        當前全球能源短缺,節約能源是我們面臨的重大問題。LED被稱為新一代綠色光源,它的環保、節能、壽命長、無輻射等優點,使得LED照明產業成為各國重點關注的產業。在這種情況下,可以直接替換傳統的熒光燈管的LED替換型燈管便應運而生。這種替換型LED燈管安裝使用非常方便,而不需要重新接線,也不需要將線路上原有的鎮流器取下,只是簡單的關斷電源后將傳統熒光燈管取下再重新裝上替換型LED燈管即可。然而,替換型LED燈管也同樣存在一些問題值得引起重視。本文主要以適合北美市場的替換型LED燈管在性能測試及認證方面的問題為例,做一些簡單介紹。

        1 ULETL認證

        進入北美市場的LED燈管必須通過UL或ETL等安規方面的測試。UL和ETL測試所依據的標準均為UL1993、UL935及UL8750等,但因為響應快速、認證周期短、費用相對較低等優點,ETL認證越來越得到廣泛的認同。

        對于替換型燈管,與直接市電輸入的燈管相比,所依據的測試標準也是一樣的,不同的是在測試時線路上需要連接相匹配的鎮流器,使燈管在正常工作模式下進行相關測試。替換型燈管安規測試時通常遇到的問題是防觸電測試問題,因替換型燈管實際是一種雙端供電方式設計,在電源的設計方面需要著重考慮防觸電性能,以便能夠順利通過測試。目前對這種替換型燈管的防觸電測試判定標準也有一定的爭議,因電子鎮流器通常為高頻設計,同時防觸電測試時線路上需要接電子鎮流器,直接市電輸入LED燈管的防觸電測試標準應該是不適用的。

        在UL1993-2012 SA6.13章節中,對不同的LED燈管分為Type A、Type B和Type C等三類,根據分類要求,直接替換型LED燈管屬于Type A設計。同時SA6.13.3章節也明確指出Type A并沒有被覆蓋在這些測試要求里面。只是不同的測試機構對這一條有不同的理解,因此在防觸電測試測試方法和判定上有不同的方式。

        2 DLC認證

        能源之星與DLC對北美客戶具有較大的吸引力,客戶銷售具有能源之星或DLC認證的產品,均可能申請高額補貼,補貼額度甚至比從供應商處購買的燈泡或燈管價格還要高。如一只符合DLC認證的1.2m T8燈管,出廠價通常在10美元以內,而拿到的補貼通常在15美元甚至更高。

        見表1,DLC3.0要求里面只有對0.6m和1.2m認證的技術要求。其中對1.2m燈管,要求裸燈最低光效為100lm/W,在特定燈具內光效最低為85lm/W。有一點需要注意的是,這里的最低光效要求是指系統光效,對于直接替換型燈管而言,鎮流器本身功耗也需要計算在內,這無疑給燈管的設計提出了更高的要求,如一個典型的電子鎮流器功耗通常在4W左右,把這4W的功耗考慮在內,燈管的光效通常需要做到110lm/W才能夠順利通過認證,這可以通過增加燈珠的數量或使用高亮的燈珠實現。

        表1 DLC3.0中對LED T8燈管認證要求

         
        相對于能源之星的認證,DLC認證周期短,不需要進行實際點燈測試,通常要求廠家提供符合要求的燈珠LM80報告即可,根據燈珠LM80報告上的技術要求,以及結合DLC申請時所做的其它一些測試,如燈珠溫升及燈珠的排布設計,通過TM21可計算得出燈管的可靠性性能看是否符合DLC的認證要求,如質保時間至少為5年等。但DLC認證獲得通過后,燈珠的廠家既已固定,必須使用提交測試的廠家的燈珠,如需更改,必須到DLC機構重新進行報備。另外,申請DLC認證,必須首先通過UL或ETL測試。

        DLC認證產品目錄被用于在美國各地尚未被“能源之星 (ENERGY STAR)”標準覆蓋的高性能LED燈具的推廣,它的范圍和能源之星的產品范圍不可重合,即如果能源之星把該產品納入到它的體系里后,DLC就把該產品永久的轉移出去。

        3 鎮流器功耗

        直接替換型燈管給用戶的使用確實提供了較大的方便,不需要重新接線,只需要切斷電源后將傳統的熒光燈管取下再安裝上LED燈管,接通電源后即可點亮。然而由此帶來的一些問題是:1) 在LED燈管使用過程中,原有線路上傳統燈管的鎮流器仍在持續工作,如果鎮流器失效后,則LED燈管無法再點亮。此時,需要更換新的鎮流器才能使LED燈管繼續工作,這對于實際使用來講其實也是一種不便;2) LED燈管使用過程中,傳統的鎮流器仍在消耗功率,如典型的電子鎮流器的功耗工廠在4W左右,鎮流器的功耗無疑變成了能源的損失和浪費。以一個一拖二的電子鎮流器為例,使用兩只17W的燈管時,LED燈管功率總計為34W,鎮流器功耗假定為4W,則系統總的功耗為38W,其中因電子鎮流器的功率消耗即達10%以上,這對于對節能改造要求較高的場所而言,是不得不考慮的問題。

        4 直接替換型燈管與鎮流器的兼容性問題

        直接替換型燈管因其安裝使用及替換非常便利,目前很多公司都有直接替換型燈管產品,并為客戶提供不同的解決方案。但因為市場上不同品牌和類型的鎮流器種類繁多,質量參差不齊,任何一個廠家都不可能收集到所有的鎮流器進行兼容性測試。如市場上出現的標稱替換瞬時啟動鎮流器、或替換快速啟動鎮流器、或替換電感式鎮流器、或標稱以上鎮流器全兼容的LED燈管,只是對一部分鎮流器進行了兼容性測試。但考慮到鎮流器的設計均遵循相同的原理,雖然鎮流器種類繁多,在測試一定數量的鎮流器兼容后,也基本可以標稱適用于特定的鎮流器設計類型。

        雖然如此,直接替換型燈管在不同品牌或類型的鎮流器上燃點時,所表現的性能是有差異的,如功率、光通量、功率因數等方面都會有一定的差異。因此,一般來講,公司的技術規格書中都會對燈管在不同鎮流器情況下的性能做特定說明。表2為飛利浦對替換瞬時啟動鎮流器燈管在不同鎮流器因數的鎮流器下工作的功率消耗、光通量等的說明。

        表2 不同鎮流器因數鎮流器時飛利浦兼容瞬時啟動鎮流器燈管的特點

         
        5 小結

        直接替換型燈管因其安裝使用方便等方面的優點而成為目前市場上較為暢銷的LED產品,但因為其必須在特定的電子鎮流器線路上燃點以及鎮流器本身工作時的功耗對節能改造用戶來講也是不得不考慮的問題。同時,燈管對鎮流器的兼容性以及不同鎮流器下表現的不同性能在實際使用時也需要綜合考慮。

        編輯精選

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        LED照明——關于替換型LED燈管的思考
        —— 2015/12/31 15:57:00

        當前全球能源短缺,節約能源是我們面臨的重大問題。LED被稱為新一代綠色光源,它的環保、節能、壽命長、無輻射等優點,使得LED照明產業成為各國重點關注的產業。在這種情況下,可以直接替換傳統的熒光燈管的LED替換型燈管便應運而生。

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        —— 2015/12/31 15:57:00

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