解析能源之星LED照明測量標準及檢測細節(jié)
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為加快LED照明商品化，北美動力之星關于LED照明商品特性，擬訂迥異于傳統(tǒng)照明的測驗規(guī)范，包括環(huán)境溫度測驗、積分球量測、配光曲線等，透過LED照明商品測驗辦法界說的一致性，區(qū)分出LED照明設備的優(yōu)秀，有利于質量晉級。?
美國動力之星(Energy Star)已連續(xù)發(fā)布關于固態(tài)照明商品的檢測規(guī)范界說，文件傍邊包括檢測項目、檢測辦法根據(jù)的規(guī)范、須檢測的樣品數(shù)量及合格斷定的規(guī)范數(shù)值，別的關于可進行測驗的授權實驗室也有清晰闡明。在動力之星對固態(tài)照明商品測驗所引證的規(guī)范傍邊，異于傳統(tǒng)照明的有些，包括ANSI C78.377-2008、北美照明協(xié)會(IESNA)LM-79-08、IESNA LM-80-08三份規(guī)范(圖1)，本篇文章將僅就ANSI C78.377-2008及IESNA LM-79-08的檢測細節(jié)進行闡明，并關于檢測所需的儀器設備原理介紹。固態(tài)照明燈具色溫等級較廣
此規(guī)范包括美國國家規(guī)范中關于固態(tài)照明商品的光色特性規(guī)范界說，適用于室內運用的燈具，不包括野外燈具。其間，要點有兩有些，其一是界說相對色溫(CCT)的分級，其次是關于同一相對色溫標稱等級其答應的色溫變異規(guī)模作界說。
規(guī)范中所述固態(tài)照明的光色規(guī)范需求，源自于熒光燈的光色分級規(guī)范，但有鑒于固態(tài)照明尚處于起步期間，未如熒光燈開展已趨于老練，因而在界說光色需求時，采納較大的變異規(guī)模。當前規(guī)范對固態(tài)照明燈具區(qū)分為八個色溫等級，分別為2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K及6500K六個橢圓區(qū)塊為ANSI C78.376界說熒光燈的色溫等級區(qū)塊，其所采納的色溫答應變異規(guī)模為七階MacAdam橢圓規(guī)模。關于固態(tài)照明，將答應變異規(guī)模加大，圖2中的八個菱形區(qū)塊即為固態(tài)照明的八個色溫等級色度坐標(x,y)規(guī)模。色溫分級有助于固態(tài)照明供貨商及運用者有一起的色溫規(guī)范言語。別的，此規(guī)范也界說演色性(Color Rendering Index, CRI)，作為評價固態(tài)照明光色特性的另一目標。關于量測光色特性的辦法，則對應到LM-79規(guī)范。
固態(tài)照明不適用傳統(tǒng)量測 IESNA界說新辦法固態(tài)照明不適用傳統(tǒng)量測 IESNA界說新辦法
IESNA LM79-08于2008年發(fā)布，為測驗辦法的規(guī)范規(guī)范，內容關于固態(tài)照明的發(fā)光功率(單位：每瓦流明數(shù)(lm/W))、光通量(單位：流明(lm))、光強度的空間散布、色度、色差、光色空間均勻性、相對色溫及演色性等進行量測辦法與對應設備需求界說。
從前傳統(tǒng)照明多是將燈具及光源分隔量測，但固態(tài)照明能夠呈現(xiàn)燈具及光源合為一體的狀況，因而原先關于傳統(tǒng)照明界說的規(guī)范并不適用。IESNA格外擬定此規(guī)范，期望藉由界說量測程序辦法，將體現(xiàn)固態(tài)照明特性的參數(shù)，具有量測可重現(xiàn)性，并一致固態(tài)照明商品光電特性的量測辦法，防止因量測辦法不一樣形成爭議。
該規(guī)范適用于以發(fā)光二極管(LED)為主包括電子操控設備及散熱組織，且運用溝通或直流電源驅動的固態(tài)照明商品。此規(guī)范所包括的固態(tài)照明商品是一個聯(lián)系燈具與燈源的照明商品，如整合式LED燈泡，不包括須額定運用電子操控設備或散熱組織(如LED芯片、LED組件及LED模塊)的固態(tài)照明商品，也不包括供LED光源運用但不包括LED光源販賣辦法的燈具。別的，此規(guī)范也不適用于斷定個別間商品功能的區(qū)別。
測驗環(huán)境溫度須操控
此份規(guī)范界說量測時的環(huán)境溫度為25±1℃，且量測時，溫衡量測點須間隔燈具1公尺內，高度須與燈具同高并防止光源的輻射熱影響。量測時固定燈具的治具，也須防止熱傳導及阻止空氣的天然活動。此外，此規(guī)范量測的光電功能，不須將燈源或燈具進行1,000小時的點燈后才進行測驗。
為保證待測燈具在測驗過程中是安穩(wěn)的，測驗前燈具須進行熱燈動作，使溫度到達平衡，熱燈時刻則依燈具而定，如整合式LED燈泡約需30分鐘就能到達平衡，大型燈具能夠需1小時或更久的時刻。
是不是到達安穩(wěn)的規(guī)范，可用光源輸出如固定點的光強度或耗費功率的體現(xiàn)來斷定。若熱燈30分鐘，在15分鐘內至少取三個量測值，將最大值減最小值的差除以均勻值，成果須小于0.5%，如此可區(qū)分燈具是不是已熱機完結，實踐熱燈時刻須于檢測陳述中注明。量測過程中燈具的擺放辦法須為燈具在正常運用下的姿勢。
此份規(guī)范界說兩種光通量的量測體系辦法，一是運用積分球體系，另一種則為運用配光曲線儀體系。運用哪種體系須根據(jù)所要量測的量(色彩、光強度散布)及待測樣品尺度等來決議。
積分球量測體系不需暗房條件
此辦法適用于量測小尺度固態(tài)照明燈具的全光通量及色彩特性，它的長處是疾速、且不需暗房即可量測，在球內量測時空氣的擾動可下降，但關于包括散熱設備的整合式燈具就要注意散熱致使溫度的上升。
LM-79關于積分球的選用有幾項要點：首先是積分球的尺度應要夠大，以防止燈體宣布的熱能使溫度升高，以及因文件板及待測燈體自行吸收所致使的量測差錯。另關于積分球的巨細，若是量測小型燈泡(如傳統(tǒng)燈泡、省電型燈泡)，主張球體直徑≧1公尺；量測4呎(約120公分)的熒光燈管、HID燈等較大燈型，主張球體直徑≧1.5公尺；量測500W或更大功率的燈型，則主張球體直徑≧2公尺。
規(guī)范中界說運用積分球各設備的幾許架構如圖3所示。共有兩種，一種為4π，另一種為2π。在4π的幾許架構，固態(tài)照明商品的總表面積不行超越球壁總面積的2%，例如，在一個2公尺積分球內，待測物若為一個球狀物，其直徑有必要小于30毫米。若為線狀商品，其縱向尺度應小于球直徑的三分之二。在2π架構，裝置固態(tài)照明商品的開口直徑應小于球直徑的三分之一。別的固定燈具的治具不行導熱，以防止影響球體溫度。 積分球設備之幾許架構。(a)為4π架構，燈體放置于球體中間，(b)為2π架構，適用于前射發(fā)光型之光源，燈體放置于球體旁邊面。
內部涂層反射率則須達90～98%。積分球內的涂層反射率較高，于量測時可得到較高的信號，且關于積分球內不均勻的空間呼應及固態(tài)照明光強度散布改變所致使的差錯也可下降。但反射率高時，球體開口尺度巨細對均勻反射率的影響就須予以評價。
積分球內應裝有輔佐燈，其效果在于評價燈體自吸收的有些，以得到自吸收因子。檔板巨細應盡量減小，但須能防止球體所答應量測最大尺度燈體的光線直射偵測器。而文件板的放置方位，一般主張為從偵測器算起，介于球半徑三分之一至二分之一長度的間隔為文件板方位。別的輔佐燈也須有檔板，效果一樣是防止光線直射偵測器。丈量全光光譜輻射通量的規(guī)范燈一般是石英鎢絲白熾燈(圖4)。它有較寬的連續(xù)光譜體現(xiàn)，因而用以校對可見光域的光譜輻射計。關于2π球體，僅需前半面發(fā)光的規(guī)范燈，作法可將石英鎢絲白熾燈，加上反射罩使光線為前射型。關于4π球體，一般運用全向發(fā)光的規(guī)范燈，但也可用前射規(guī)范燈。
須注意的要點為規(guī)范燈的點燈擺放方位將影響成果，也就是說，若是規(guī)范燈送往校對單位進行量測時，其擺放方位為何，在傳遞至待校對的體系時，規(guī)范燈擺放的辦法要一樣。別的關于待測光源的光型散布與規(guī)范燈的光型散布區(qū)別大時也會影響量測值，例如，待測光源是窄角光型的散布，但規(guī)范燈為全向近乎等量的光型散布，若以此種規(guī)范燈進行校對，再量測窄角光型燈源，成果一定區(qū)別很大，因而可預備多種光型散布的規(guī)范燈進行校對，以量測不一樣光型散布的待測樣品。 以積分球辦法量測可調配兩種偵測器，一種為V(λ)亮度計(積分球-亮度計體系)，另一種為光譜輻射計(即光譜儀)(積分球-光譜輻射計體系)。
與亮度計同享可量測全光通量
積分球-亮度計體系所運用的V(λ)亮度計可用以量測全光通量，但關于亮度計探頭上的濾片，其光譜呼應S(λ)對人眼的明視覺光譜視效函數(shù)V(λ)匹配欠安時，將致使量測上的差錯，尤其是固態(tài)照明為白光光源時，多以藍光激起黃色熒光粉發(fā)生，在藍光波段的視效函數(shù)匹配欠安時，區(qū)別的份額就會加大，圖5即闡明視效函數(shù)匹配疑問。亮度計探頭的光譜呼應與V(λ)曲線不匹配的程度，CIE用來表明f''''1，f''''1值越小兩者間不匹配的程度越小。別的，運用V(λ)亮度計為偵測探頭時，無法進行光色特性的量測。
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