




關鍵詞:LED燈具,性能要求,標準比對
DOI編碼:10.3969/j.issn.1674-5698.2023.05.008
1 引言
LED燈具是包括基于LED的發光元件和匹配的驅動器、配光部件、固定和保護發光元件的部件、以及將器具連接到分支電路部件的完整照明器具[1]。隨著LED技術的持續發展,LED燈具逐漸取代傳統光源產品成為市場主流消費品。在中巴經濟走廊建設背景下,大批能源項目的竣工與投產使巴基斯坦從電力短缺國變成電力富余國,居民和工業用電需求逐漸得到滿足,巴國內LED燈具的消費規模有望持續擴大。
2010年,IEC/TC 34開始啟動LED燈具性能標準起草工作,在逐漸形成LED燈具性能國際標準后,中巴兩國相繼等同采用或修改采用了由IEC于不同時期發布的LED燈具性能標準。考慮到LED燈具性能標準發展起步較晚、各國要求的差異性顯著,且LED燈具壽命、光度等性能指標是產品獲得市場競爭優勢的關鍵指標,本文將對中國和巴基斯坦現行的L ED燈具性能標準進行比對分析,以期為中巴標準互認及中國產品“走出去”提供參考。
2 中巴LED燈具性能標準概況
中國現行L E D 燈具性能的通用標準為G B / T31897.201-2016《燈具性能 第2-1部分:LED燈具特殊要求》[2]。該標準于2016年2月24日發布,2016年9月1日正式實施。GB/T 31897.201-2016使用翻譯法等同采用IEC 62722-2-1: 2014《燈具性能 第2-1部分:L ED燈具特殊要求》,在技術內容和編寫格式上與IEC 62722-2-1: 2014完全等同。該標準對使用LED作為光源的燈具提出了需要進行的相關試驗要求。
巴基斯坦現行L E D 燈具性能的通用標準為PS:5322/2014《燈具性能 第2-1部分:LED燈具特殊要求》[3]。該標準是在修改采用可公開提供規范IECPAS 62722-2-1: 2011《燈具性能 第2-1部分 LED燈具用詳細要求》的基礎上制定發布的。標準內容與IEC PAS標準基本一致,部分條款根據本國實際需求進行了必要的修改和增補。
綜上可知,中國和巴基斯坦標準的比對,大致等價于IEC 62722-2-1: 2014與IEC PAS 62722-2-1:2011兩者之間的差異性比對。
3 中巴LED燈具性能標準比對通過比對
GB/T 31897.201-2016和PS:5322/2014標準文本可知,兩國在LED燈具分類、試驗條件、性能要求、輸入功率、光通量、色坐標和顯色性、LED燈具壽命試驗要求、型式試驗試樣量等條款上有所不同。以下將依次對兩國的差異性條款進行比對。
3.1 LED燈具分類
中國和巴基斯坦均將LED燈具分為A、B、C3種類型。中國和巴基斯坦對A型和B型LED燈具的界定恰好相反,即中國的A型燈具大致等同于巴基斯坦的B型燈具,反之亦然(見表1)。
3.2 試驗條件
考慮到中國和巴基斯坦對A型、B型LED燈具的界定恰好相反,筆者特地將中國A型與巴基斯坦B型、中國B型與巴基斯坦A型的試驗條件進行比對。由于中國B型與巴基斯坦A型LED燈具的試驗條件基本一致,即均要求制造商進行25%額定壽命,最長不超過6,000小時的試驗,因此以下主要對中國A型與巴基斯坦B型LED燈具的試驗條件進行比較。
中國給定了在特定環境下的試驗條件。具體要求為:如果LED模塊在其溫度限值tp以內工作時,只需進行初始性能的試驗。在IEC 62717的B.1給出的燈具設計信息中要求LED模塊要在其tp溫度限值內工作。應按照IEC 60598-1中12.4(正常工作)規定的熱試驗程序測量溫度。當燈具在其自身與性能相關的額定環境溫度(tq)下工作時,在燈具內工作的LED模塊不應超過tp限值(聲稱的性能IEC 62717的表2)。燈具試驗電壓應為1.00倍燈具額定電壓。恒定電流供電的燈具,試驗電流應為燈具1.0 0倍燈具額定電流。只在戶外使用的街道照明燈具和投光燈具,根據IEC 60598-2-3的3.12.1和IEC60598-2-5的5.12.1規定的對測得溫度的減少,不能應用到LED模塊tp溫度的測量。環境性能溫度tq在防風罩內測量,是防風罩穿孔壁附近、與燈具中心等高的某一位置的空氣溫度(參見IEC 60598-1中K.1e)。
巴基斯坦對B型LED燈具的試驗條件要求為:對于使用符合IEC /PAS 62717 LED模塊的燈具,應進行10%額定壽命,最長不超過2,000小時的試驗。且主要部件的試驗數據應至少涵蓋LED模塊25%額定壽命,最長不超過6,000小時的試驗。這里的主要部件包括LED封裝、電子器件、擴散器(包括遠程熒光粉)、透鏡、反射器和主動冷卻系統。除了提供2,000小時的試驗全套數據外,制造商或供應商應提供LED模組額定壽命25%最長不超過6,0 0 0小時的色坐標、光通維持率數據。
3.3 性能要求
表2對中國和巴基斯坦LED燈具性能通用標準中給出的性能要求進行了整理。表中給出的性能要求適用于A型和B型LED燈具,所有被測試的n個LED燈具都應滿足性能要求。其中,巴基斯坦使用未表明其符合IEC /PAS 62717 LED模塊的燈具(A型)和使用符合IEC /PAS 62717 LED 模塊的LED燈具(B型)的性能要求基本相同,且與中國燈具分類的性能要求正好相反。換言之,GB/T 31897.201-2016中,除了LED模塊性能溫度和LED模塊溫度不同外,中國對A型L ED燈具的性能要求基本等于巴基斯坦對B型LED燈具的要求,反之亦然。
3.4 輸入功率
在對LED燈具輸入功率的測量方法上,中國要求輸入功率應在燈具的電源端測量,IEC 62717第7章的規定適用于LED燈具。如果功率不是恒定的,要有一個適宜的時間測量平均功率。巴基斯坦則要求IEC/PAS 62717第7章的規定適用于LED燈具。
對比IEC 62717和IEC/ PAS 62717第7章,可知兩者在輸入功率范圍上存在以下不同:即IEC/ PAS62717 要求檢測樣本功率平均值的97.5%單側置信上限不得超過額定功率的110%[4]。IEC 62717并未對此作出明確要求[5]。
3.5 光通量
在LED燈具光通量的測量方法上,中國要求IEC62717中第8.1章的規定適用于LED燈具,當制造商稱非25℃的環境溫度時,還要應用GB/T 31897.201-2 016 A .1第2 段的規定;巴基斯坦要求I E C / PA S62717中第8.1章的規定適用于LED燈具。
對比IEC 62717和IEC/PAS 62717第8.1章,可知兩者對L E D模塊的初始光通量要求不同。即I E C /PAS 62717中要求被測樣品中每個獨立LED模塊的初始光通量不應小于額定光輸出的90%;檢測樣品平均光通量的97.5%右方單側置信下限應超過額定光通量值的90%。IEC 62717則要求被測樣品中每個獨立L ED模塊的初始光通量不得低于額定值的90%。
3.6 色坐標和顯色性
3.6.1 色坐標
中巴對色坐標的測試時間要求不同,巴基斯坦要求在適宜的元件可靠性數據可獲得的前提下,試驗時間可以從6,0 0 0小時減少到2,0 0 0小時,測量初始和2 , 0 0 0小時的色坐標值。相應的初始和6 , 0 0 0小時色坐標值應不超過額定色變化范疇。中國沒有2,000小時的測試時間要求。
3.6.2 顯色指數
中國標準中規定,IEC 62717中9.2的規定適用于LED燈具,巴基斯坦則要求IEC/PAS 62717中第9.2章的規定適用于LED燈具。兩者的差異具體體現在對光度代碼中顯色指數的解釋上。表3所示IEC/PAS62717和IEC 62717就同一代碼所代表的不同顯色指數區間。
3.7 LED燈具壽命試驗要求
3.7.1 光通維持率
中巴在光通維持率的要求上存在較大的差異。具體如下。
(1)中國A型與巴基斯坦B型LED燈具的光通維持率試驗要求不同。中國方面,認為提供燈具樣品進行試驗是不必需的,模塊聲稱的額定值tp下的維持值,可以聲稱為燈具在tq下的維持值。巴基斯坦方面,則要求試驗時間2 ,0 0 0小時,且2,0 0 0小時測得的光通量應不低于制造商或責任銷售商規定和提供的額定壽命有關的最大流明維持值。此外,所測的流明維持需對應制造商或責任銷售商規定和提供的2,000小時流明維持等級。對于一個樣本中的所有受試樣品,測得的值應與提供的維持等級相同。在一個樣本中的所有 LED樣品應通過本試驗。
(2)中國B型與巴基斯坦A型L ED燈具的光通維持率試驗要求同樣存在差異。中巴分別規定,IEC62717和IEC /PAS 62717中第10. 2章的規定適用于LED燈具,兩項標準第10.2章的規定基本一致。差異點在于,兩國的附加試驗要求不同。
中國要求,維持試驗的環境溫度應在性能溫度區間(額定tq,額定tq-2)內;在試驗期間,燈具內LED模塊沒有超過最高額定溫度tp,溫度維持在區間(額定tq-5,額定tq)內。測得的光通量值不少于與額定中值有用壽命相關的額定光通維持率給出的光通量值。對于一個試樣中的所有試驗,測得值應與維持率代碼給出的值相同,一個試樣中的所有LED模塊都應合格。巴基斯坦則無附加要求。
3.7.2 耐久試驗
耐久性試驗包括溫度循環試驗、電源電壓開關試驗與加速工作壽命試驗。中巴兩國標準中在溫度循環試驗方面存在著較大的差異。
中國和巴基斯坦分別要求IEC 62717和IEC /PAS62717中第10. 3章的規定適用于LED燈具。巴基斯坦方面,要求溫度循環試驗按照 IEC 60068-2-14(環境測試:改變溫度),Nb試驗:溫度按規定變化速率改變。LED燈具放置在溫度從-10℃ 到+50℃變化的試驗箱里,4小時為一個周期,試驗持續250個周期(1,000小時) 。每一周期包括在每個極端溫度下保持1小時和溫度極限之間的1小時轉換時間(1K /min)。LED 燈具執行17分鐘開/17分鐘關的開關試驗。試驗結束后,L ED燈具應能工作且光通量維持在所宣稱光通維持率代碼范圍內,同時沒有因溫度循環造成開裂或標簽剝落等物理影響。
中國方面,除了包括上述巴基斯坦要求的1K /min耐久試驗外,還提供了10K/min的可選試驗,開展耐久試驗操作時可任選其一。
3.8 型式試驗試樣量
在型式試驗的最小取樣數方面,中巴亦有不同。表4為巴基斯坦試樣量、表5為中國試樣量,所有試樣試驗結果應符合表2給出的試驗性能要求。
4 標準比對差異性分析
基于對中巴兩國LED燈具性能標準的差異性條款比對,表6分析得出差異條款形成的原因及造成的影響。
5 結語
通過比對中巴兩國現行LED燈具性能通用標準可知,兩國均采用IEC標準,只是由于所采用的標準版本不同,造成兩國在LED燈具分類、試驗條件、性能要求、輸入功率、光通量、色坐標和顯色性等方面存在著一定的差異。因此,建議我國企業對巴基斯坦開展燈具貿易時,熟悉掌握中巴燈具標準的差異性,按照其本國標準要求,適時在技術和設備上作出相應調整。
此外,截至目前,雖然巴基斯坦已發布20余項燈具國家標準,但是其燈具標準體系遠不如中國全面、系統,一些具體的指標要求不如中國之嚴格。因此,在戰略層面建議注重中巴燈具標準體系的對接,由國家市場監督管理總局牽頭推廣應用中國標準。具體而言,一是面向巴基斯坦國家標準機構官員、燈具產業代表和技術人員,開展中國燈具標準相關培訓活動,系統性提升其對中國燈具標準體系的認識;二是在與巴基斯坦政府、技術機構開展項目合作時,優先推薦其使用中國燈具標準;三是如巴基斯坦有需要制修訂相關標準時,助推國內技術機構和優勢企業積極參與,并根據巴基斯坦當地的現實需要,進行科學數據分析,以設置、制修訂合理的燈具標準。