關(guān)注LED燈具性能的IEC/PAS的進展

陳超中 施曉紅 李為軍 楊 樾

(上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院國家燈具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)上海時代之光照明電器檢測有限公司全國照明電器標準化技術(shù)委員會燈具分技術(shù)委員會中國照明學(xué)會燈具專業(yè)委員會，上海200233)

LED燈具性能的IEC/PAS規(guī)范自2010年6月芬蘭赫爾辛基會議、2010年10月美國西雅圖會議以后，規(guī)范內(nèi)容又取得進展，標準號已經(jīng)給出IEC/PAS 62722-1《燈具性能——第1部分:一般要求》。與此相關(guān)的LED模塊性能和LED燈具特殊要求規(guī)范也取得進展，標準號也已經(jīng)給出，IEC/PAS 62717《普通照明LED模塊性能要求》和IEC/PAS 62722-2-1《燈具性能——第2-1部分:LED燈具特殊要求》。

1 范圍與分類

IEC/PAS 62722-2-1規(guī)定了LED燈具的性能要求，以及試驗方法和條件，要求說明符合本PAS。它適用于聲稱工作性能的普通照明用LED燈具。

LED燈具分為A型、B型或C型三種類型，具體的分類如下:

A型——燈具使用的LED模塊未表明其符合IEC/PAS 62717;

B型——燈具使用的LED模塊已表明其符合IEC/PAS 62717;

C型——燈具使用LED燈并被IEC/PAS 62722-1“燈具性能——第1部分:一般要求”覆蓋。

IEC/PAS 62722-2-1是對IEC/PAS 62722-1《燈具性能——第1部分:一般要求》的補充。

IEC/PAS 62722-2-1與LED模塊的PAS同時開發(fā)與制訂，適宜時，IEC/PAS 62717規(guī)定的模塊的符合性可以轉(zhuǎn)換到整個燈具中。

2 術(shù)語和定義

IEC/PAS 62717第3條的規(guī)定適用。另外，給出了下列定義的有關(guān)內(nèi)容:LED燈具、LED燈具系列或族、tq、LED光源。

術(shù)語“LED燈具”定義為使用LED光源的燈具。

術(shù)語“LED燈具系列或族”定義為LED燈具組有:1) 相同控制和工作(自鎮(zhèn)流、半鎮(zhèn)流、非鎮(zhèn)流)方法的LED模塊;2) 根據(jù)安裝方法(參考IEC 62031第6條)分類相同的LED模塊;3) 相同的防觸電保護類別;4) 相同的設(shè)計特性，根據(jù)材料、元件、和(或)處理方法和熱管理的特征。

術(shù)語“LED光源”定義為按LED燈或LED模塊配備的部件。

術(shù)語“tq”定義為與燈具性能相關(guān)的燈具周圍的環(huán)境溫度。

對于給定的壽命，tq溫度是一個定值，不是變值。根據(jù)聲稱的壽命，可以有多于一個的tq溫度。

2.1 tq與ta的關(guān)系

tq與ta有些相似，但出處不同。前者出自LED燈具性能要求的考慮，后者出自燈具安全要求的考慮。額定最高環(huán)境溫度ta在IEC 60598-1《燈具——第1部分:一般要求與試驗》定義為由制造商規(guī)定的燈具在正常條件下可以工作的最高持續(xù)溫度。tq與ta的關(guān)系是tq≤ta。

2.2 tq與tp的關(guān)系

tq與tp出處不同，但又有關(guān)系。前者出自LED燈具性能要求的考慮，后者出自LED模塊性能要求的考慮。tp是指與LED模塊的性能有關(guān)的tp點的溫度。對于燈具設(shè)計者，應(yīng)確保LED模塊性能溫度tp不超過LED燈具聲稱的最高環(huán)境溫度(tq max)。

2.3 tp與tc的關(guān)系

tp與tc又有些相似，但出處不同。前者出自LED模塊性能要求的考慮，后者出自LED模塊安全要求的考慮。額定最高溫度tc在IEC 62031《普通照明用LED模塊安全要求》定義為在正常工作條件和在額定電壓/電流/功率或最大額定電壓/電流/功率范圍工作時，模塊的外表面(如標記的話，在指示的部位)可能出現(xiàn)的最高允許溫度。tp與tc的關(guān)系是tp≤tc。當tp與tc是相同位置時，tp=tc。當tp與tc是不同位置時，tp與tc是不同的，但tc的值是主導(dǎo)。

3 產(chǎn)品信息

LED燈具的制造商或責任銷售商應(yīng)在產(chǎn)品數(shù)據(jù)單、廣告或網(wǎng)頁上提供表1所示參數(shù)的信息。這些信息是IEC 60598-1要求的強制標記的補充。

表1 產(chǎn)品信息①

4 性能要求

表2中給出的性能要求只適用于LED燈具，每個類型燈具要求的試驗用“x”指出。所有其他數(shù)據(jù)可以從相關(guān)產(chǎn)品標準中得到。

5 總輸入功率

總輸入功率應(yīng)在燈具的電源側(cè)加以測量，或假如用遠距離控制裝置，在控制裝置的電源側(cè)加以測量。IEC/PAS 62717中7的規(guī)定適用于LED燈具。LED燈具所消耗的初始功率不應(yīng)超過額定功率的10%。

表2 要求檢測的性能要求

LED是一種怕熱的光源，如果消耗功率較大的話，會產(chǎn)生較大的熱量，熱可以導(dǎo)致光通量/光輸出減少、熱可以導(dǎo)致壽命減少、熱可以導(dǎo)致波長增加(顏色向紅色偏移)。總輸入功率合格判定的指導(dǎo)思想是要限制功率，不能大，可以小。總輸入功率具有左方單側(cè)置信區(qū)間的t分布，單側(cè)置信上限的特點。

6 光輸出

6.1 光通量

IEC/PAS 62717中8.1的規(guī)定適用于LED燈具。除了IEC/PAS 62722-2-1附錄A第2段的規(guī)定，建議由制造商聲稱非25℃的環(huán)境空氣溫度。LED燈具的初始光通量不應(yīng)小于額定光輸出的90%。

光通量合格判定指導(dǎo)思想是不能低，可以高。光通量具有右方單側(cè)置信區(qū)間的t分布，單側(cè)置信下限的特點。

6.2 光強分布、峰值光強和光束角

IEC/PAS 62717中8.2.3、8.2.4和8.2.5的規(guī)定適用于LED燈具。

光強分布應(yīng)按照制造商聲稱。合格性正在考慮之中。

峰值光強由制造商或責任銷售商提供時，LED燈具的初始峰值光強應(yīng)不低于額定光強75%。

光束角值由制造商或責任銷售商提供時，LED燈具的光束角不應(yīng)偏離超過額定值25%。

6.3 燈具效能

IEC/PAS 62717中8.3的規(guī)定適用于LED燈具。燈具效能應(yīng)由所測得的光通量除以測得的輸入功率計算得到。燈具效能應(yīng)不小于額定燈具效能的90%。

7 色坐標、相關(guān)色溫和顯色性

7.1 色坐標

IEC/PAS 62717中9.1的規(guī)定適用于LED燈具。如果適宜的元件可靠性數(shù)據(jù)可得到時，試驗時間可以從6000h減少2000h，測量初始和2000h的色坐標值。相應(yīng)的初始和6000h色坐標值應(yīng)不超過額定色變化范疇。

7.2 相關(guān)色溫(CCT)

IEC/PAS 62717中9.2的規(guī)定適用于LED燈具。對于樣本中所有樣品，所測的相關(guān)色溫不應(yīng)超出制造商或責任銷售商指定的值。

7.3 顯色指數(shù)(CRI)

IEC/PAS 62717中9.3的規(guī)定適用于LED燈具。如果適宜的元件可靠性數(shù)據(jù)可得到時，試驗時間可以從6000h減少2000h。

對于一個樣本中的所有受試樣品，測得的顯色指數(shù)的減少不應(yīng)大于:

—對于CRI初始值，額定CRI值(見表1)的3點;

—對于2000h試驗時的CRI維持值，額定CRI值的4點。

8 LED燈具壽命

8.1 流明維持

IEC/PAS 62717中10.2的規(guī)定適用于LED燈具。

如果適宜的元件可靠性數(shù)據(jù)可得到時，試驗時間可以從6000h減少2000h:

—2000h測得的光通量應(yīng)從不低于制造商或責任銷售商規(guī)定和提供的額定壽命有關(guān)的最大流明維持值。

—所測的流明維持應(yīng)對應(yīng)制造商或責任銷售商規(guī)定和提供的2000h流明維持等級。

對于一個樣本中的所有受試樣品，測得的值應(yīng)與提供的維持等級相同。在一個樣本中的所有LED樣品應(yīng)通過本試驗。

8.2 耐久性試驗

IEC/PAS 62717中10.3的規(guī)定適用于LED燈具。耐久性試驗應(yīng)僅在使用未表明其符合IEC/PAS 62717 LED模塊的燈具進行。對于加速工作壽命試驗，使用未表明其符合IEC/PAS 62717 LED模塊的燈具，應(yīng)在相當于制造商或責任銷售商建議的最高tq加10K的溫度下工作。耐久性試驗包括溫度循環(huán)試驗、電源電壓開關(guān)試驗與加速工作壽命試驗。

a) 溫度循環(huán)試驗

溫度循環(huán)試驗按照IEC60068-2-14(環(huán)境測試:改變溫度)，Nb試驗:溫度按規(guī)定變化速率改變。

LED燈具放置在溫度從－10℃到+50℃變化的試驗箱里，4h為一個周期，試驗持續(xù)250個周期(1 000h)。一個4h周期包括在每個極端溫度下保持1h和溫度極限之間的1h轉(zhuǎn)換時間(1K/min)。接通和斷開LED燈具17min。

結(jié)束時，LED燈具應(yīng)能工作并輸出的光通量應(yīng)滿足聲稱的流明維持類別至少15min，并不應(yīng)有溫度循環(huán)帶來的物理影響，例如:開裂或標簽脫層。

b) 電源電壓開關(guān)試驗

在試驗電壓、電流或功率下，模塊應(yīng)該接通和短開各30s。應(yīng)重復(fù)循環(huán)，循環(huán)數(shù)等于以h為單位的額定壽命的一半(例如:如果額定壽命是20kh，則循環(huán)數(shù)為10k)。

在試驗結(jié)束時，LED燈具應(yīng)能工作并輸出的光通量應(yīng)滿足聲稱的流明維持類別至少15min。

c) 加速工作壽命試驗

LED燈具應(yīng)連續(xù)工作在無轉(zhuǎn)換的試驗電壓下，高于最高推薦工作溫度tp max 10K，試驗周期等于25%額定壽命(最大持續(xù)時間6000 h)。在閾值溫度＞tp max時，斷開LED模塊或減少光輸出的任何熱保護裝置應(yīng)予以旁路。

試驗周期結(jié)束后，冷卻到室溫后，LED燈具將保持點亮至少15min。

9 驗證

型式試驗最小的取樣數(shù)目應(yīng)見表3。樣本應(yīng)能代表制造商的生產(chǎn)情況。

如果LED燈具沒有改變LED或LED封裝或LED模塊的性能，應(yīng)允許參考LED制造商的試驗數(shù)據(jù)。

試驗結(jié)果應(yīng)符合表2給出的要求。如果試驗結(jié)果不能符合這些要求，應(yīng)要求提供制造商的試驗記錄。

表3 樣本大小

續(xù)表

10 IEC/PAS 62722-2-1進展總結(jié)

2010年美國西雅圖會議相對2010年6月芬蘭赫爾辛基會議，IEC/PAS 62722-2-1取得的主要進展如下:

引入了LED燈具、LED燈具系列或族、tq、LED光源的新定義。根據(jù)元件可靠性數(shù)據(jù)可得到與否，試驗時間和樣本大小不同。對于元件可靠性數(shù)據(jù)可得到時，可以縮短試驗時間和減少樣本大小。對于LED燈具系列或族的界定，強調(diào)LED燈具組具有如下特征:LED模塊在自鎮(zhèn)流、半鎮(zhèn)流或非鎮(zhèn)流方面屬于相同類型;LED模塊在內(nèi)裝式、獨立式或整體式方面屬于相同類型;相同的防觸電保護類別;有相同的熱管理;有相同的光管理(反射器、透鏡等)。

2011年4 月原定在日本東京召開，后來改在瑞士楚爾察赫召開的IEC TC34會議以后，IEC/PAS 62722-2-1還會有所進展。

對于燈具設(shè)計者，應(yīng)確保LED模塊性能溫度tp不超過LED燈具聲稱的最高環(huán)境溫度(tq max)。

［1］34D/995/PAS IEC/PAS 62722-2-1 Ed.1．Luminaire performance-Part 2-1:Particular requirements for LED luminaires．

［2］34D/998/PAS IEC/PAS 62722-1．Luminaire performance-Part1:General Requirements．

［3］34A/1444/PAS IEC/PAS 62717 Ed.1．LED MODULES FOR GENERAL LIGHTING Performance requirements．

［4］陳超中，施曉紅，李為軍，楊樾．起草中LED燈具性能的IEC規(guī)范的現(xiàn)狀．

［5］IEC60598-1:Luminaires-Part1:General requirements and tests，2008．