基于LED的照明的性能和安全性的標準認證

關鍵LED性能標準

使用LED的工程師將熟悉一些詳細測試和表征固態(tài)照明的關鍵標準。這些關鍵標準中的第一個是LM-79“固態(tài)照明設備電氣和光度測試認可方法”，詳細說明了如何計算LED燈具效率(凈光輸出除以輸入功率(lm/W)) 。燈具功效是測量LED產品性能的最可靠方法，從整體上量化燈具性能，而不是依賴于將燈具額定值和燈具效率分開的傳統(tǒng)方法。

第二個關鍵標準是LM-80“用于測量LED光源管腔折射的批準方法”。 LM-80是一種測試程序，旨在指示LED相對光輸出下降的速度，以便給出一些長時間的指示，除非偶然發(fā)生災難性故障，否則用戶可能期望產品類型保持適合使用。》該標準的前提是LED失效是指光輸出下降到流明初始光通量的70%(縮寫為L70)。測試LED到實際的故障點是不切實際的，因為現(xiàn)代設備可以持續(xù)超過50，000小時(近六年)。因此，LM-80測試的結果與技術備忘錄(TM)21一起使用.TM-21，“投射LED光源的長期流明維持率”，規(guī)定了用于預測LED的流明維持率的推薦方法。基于LM-80收集數(shù)據(jù)的光源。

制造商已經接受了LM-80和TM-21標準，因為它們量化了LED相對于其他光源的關鍵優(yōu)勢之一：壽命。此外，制造商需要按照商定的標準衡量其設備的使用壽命，以滿足監(jiān)管機構的標準。能源之星要求LED在家庭環(huán)境中持續(xù)25，000小時，在商業(yè)環(huán)境中持續(xù)35，000小時。

通過適當?shù)臏囟裙芾?，現(xiàn)代LED可輕松實現(xiàn)這一等級。例如，首爾半導體公司的Acrich系列白光LED在結溫為80oC時的L70壽命超過40，000小時(圖1)。 Acrich LED通常產生72流明，效率為118流明/瓦(正向電壓為6.1 V，正向電流為100毫安)。

圖1：Acrich的L70壽命各種結溫下的LED。

就其本身而言，歐司朗聲稱其OSLON SSL LED(117流明，113流明/瓦，2.95伏，350毫安)的L70數(shù)值為50，000小時。 Cree還表示，其XLamp XB-D LED(118 lm，116 lm/W，2.9 V，350 mA)也具有50，000小時的L70壽命。

第三個標準建立在LED可靠性和壽命特性的基礎上溫度的影響。由于過高的溫度是眾所周知的LED殺手，因此這些信息非常有價值。 LM-82，“用于表征作為溫度函數(shù)的電光學和光度學特性的LED光引擎和LED燈的認可方法”，提供了一種測量不同溫度下光引擎產品的流明退化的方法。圖2顯示，對于高于130℃的結溫，LED壽命受到損害。 (該圖顯示了測試樣品的B50，L70壽命。[“B50”表示不超過50%的LED樣品預計其光輸出降至目標流明維持水平以下])。經過測試的器件是Philips Lumileds LUXEON Rebel白光LED(235 lm，135 lm/W，2.9 V，700 mA)。

圖2：(B50，L70)對結點的壽命LUXEON Rebel LED的溫度。

另一個關鍵標準，因為它規(guī)定了SSL組件(包括電源和控制電路)的最低安全要求，是UL 8750“用于照明產品的發(fā)光二極管(LED)設備的安全標準”。

其他有用的標準《 br》使用LED的設計工程師將熟悉關鍵標準，但也可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)其他幾個受到較少宣傳的人。盡管如此，這些由NEMA發(fā)布的標準同樣有用，涵蓋了SSL設計，制造，測試和安裝的各個方面。

本系列的主要文件是LSD 49“用于白熾燈替換的固態(tài)照明 - 最佳實踐用于“調光”，為螺旋式白熾燈替代SSL產品的調光應用提供建議;姐妹標準SSL 6-2010“用于白熾燈替換 - 調光的固態(tài)照明”，提供調光建議，用于將SSL產品改裝到以前使用白熾燈螺絲燈的系統(tǒng)中，以及用于LED設備，陣列或系統(tǒng)的SSL 1“電子驅動器” ，提供用于一般照明應用的驅動器的規(guī)格和操作特性。

NEMA繼續(xù)發(fā)布LSD 45“用于燈具的固態(tài)照明子組件接口的建議”，提供有關SSL應用互連設計和構造的指導，以及SSL 3-2011“用于一般照明的高功率白光LED分檔”，該分類為生產和集成到照明產品中的分色顏色LED提供了一致的格式。最后，NEMA發(fā)布了SSL 4“RetrofitLamps：最低性能要求”，為整體LED燈提供了性能標準，包括顏色，光輸出，工作電壓和電氣特性。¹

消除猜測

As LED市場已經成熟，很明顯，SSL技術標準的工作遠未結束，標準和測試方法越來越關注特定的產品類型和特性。例如，很快就認識到盡管工程師可以使用LM-80和TM-21來確定LED的流明維持率，一旦結合到燈具中，LED的壽命會受到原始測試期間不存在的熱量，電源波動和機械應力等因素的影響。沒有標準化的方法來測試這些因素的影響有多嚴重，因此無法改進其夾具設計以最大限度地延長產品的使用壽命。

測試程序LM-84“LED燈，發(fā)動機和燈具流明和顏色維護測試“，解決了這一疏忽，并與IES委員會一起處于最終批準階段。該文件描述了在標準操作條件下獲得均勻和可重復的流明和顏色維持測量所需的程序與其對應的LM-80一樣，LM-84僅提供有關燈具顏色和亮度在相對較短的時間內保持良好狀態(tài)的數(shù)據(jù)。 IES正在朝著將照明燈具的LM-84測試數(shù)據(jù)與新的TM-28文檔相結合的方法發(fā)展，該文檔標準化了在更長時間內(更長時間)投影測量數(shù)據(jù)的方法(圖3)。

圖3：用于長期測量LED燈具顏色和亮度維護的標準迫在眉睫(由ROHM半導體公司提供)。

目前正在開發(fā)的其他標準包括LM-85“高功率LED測量的認可方法”，該標準針對需要散熱器進行正常操作的高功率LED的測量，以及TM-26“投射LED封裝的額定壽命”。后一標準將提供比LM-80測試更多的信息，因為它將通過增加樣本量(在LM-80測試中通常很小)來解決測試的弱點，并且包括測試結果中樣本的所有LED(包括那些災難性失敗而不僅僅是褪色的那些。

已經提出但尚未開發(fā)的標準包括：LM-XX4“有機LED(OLED)光源的電學和光度測量方法”， LM-XX5“LED可靠性測試”和LM-XX6“AC LED測量”.2

隨著時間的推移，隨著正在制定的標準和提出的標準的出臺，它們將消除對比較產品性能的猜測，使其成為可能。設計師和照明工程師更容易為特定應用選擇最佳產品。