由LED燈具美國市場抽檢結果淺談燈具光學性能設計

伴隨著國際節能環保之大趨勢和LED技術逐漸應用于照明領域，白光LED照明燈具得以迅速發展，期望可以替代傳統照明燈具，世界各國都在為LED燈具替代傳統燈具進行相關的產業布局，法律法規制定等準備工作。

大多數的企業為了提高光通量，忽略了顯色性、相關色溫和流明衰減，美國能源部DOE CALiPER計劃第9輪的產品測試報告中也反映了這些問題。

2008年，IESNA完成了SSL燈具的一些新標準和測試方法。

美國能源部(DOE)相繼發布了SSL燈具的能源之星標準和整體式LED燈的能源之星標準。

LED燈具“能源之星”

標準要求簡析

主要標準:ENERGY STATreg; Program Requirements for Solid State Lighting Luminaires Eligibility Criteria – Version 1.1;ENERGY STARreg; Program Requirements for Integral LED Lamps Eligibility Criteria – Version 1.1。

LED燈具能源之星標準要求

SSL燈具能源之星要求( V 1.1)包括10種宅用和5種商用的SSL燈具

整體式LED燈能源之星要求( V 1.1);包括非標準燈和替代燈(全方向燈、定向燈和裝飾燈)

相關標準:IESNA LM-79、IESNA LM-80、ANSI C78.377、IESNA LM-75、IESNA LM-78等。

測試及分析

由DOE CALiPER計劃第9輪的產品測試報告中抽取具有代表性的5個測試樣品，分別為3個整體式LED替代燈和2個SSL燈具。

抽檢產品的光效與CCT的關系:

CALiPER測試報告中還匯總了26個LED照明產品的長時間測試結果，發現有15種不同類型的SSL替代燈樣品在1000h的工作后，光輸出已經衰減到初始值的95%以下。

有5個樣品在工作還沒到1000h時，其光輸出就已經衰減到初始值的70%以下了，并發現這5個樣品中有4個的光源是由傳統的5mm LEDs構成的。

同時，也有研究表明，傳統的5mm LEDs的光衰比大功率LEDs嚴重。

為了了解國內的LED燈具產品的質量和性能水平，我們實驗室投入巨資購置了世界先進的Labsphere的積分球系統和完全能滿足LM-79要求的分布式光度計，這些設備均已得到美國NIST的認可。同時我們進行了大量的測試工作積累了大量的實驗數據。

在這里挑選了兩款整體式LED燈的性能測試數據進行分析，將兩款樣品分別編號為A1和A2，測試結果如下:

結論

LED燈具產品的流明維持特性受光源，電源和散熱設計等多方面因素的影響，是目前制約LED照明技術發展的一個主要問題。在當前商用LED光源和燈具的光學性能設計中，高光效、高顯色指數、低色溫、長壽命和低成本是較難兼顧的，有時需要折中選擇。為LED光源和燈具的制造廠商對于產品的光學性能設計提供一些參考。為LED燈具提供系統的測試服務，包括安全、EMC、光性能、壽命、LED可靠性、失效分析等。