Kinerja lampu LED dan mereka persyaratan

pengantar

Penggunaan LED dalam pencahayaan berkembang pesat. Secara global, sekitar 1/3 hingga 1/2 dari semua perlengkapan pencahayaan komersial, industri, dan luar ruangan menggunakan modul LED, potensi penghematan energi LED melebihi 50%, yang dikombinasikan dengan masa pakai perlengkapan LED yang lama, secara signifikan mengurangi biaya pengoperasian dan pemeliharaan. Hal ini menghasilkan waktu pengembalian modal yang lebih pendek untuk LED, dan proyek pencahayaan lebih cenderung memilih teknologi pencahayaan yang ramah lingkungan ini.

Dalam beberapa tahun terakhir, transisi pasar ke pencahayaan LED jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan oleh penelitian. Terkadang sulit untuk mengikuti perkembangan standar elektronik dan pencahayaan baru, dan beberapa standar terus diperbarui. Penting bagi para pengambil keputusan dan pengguna untuk memahami teknologi, performa, dan standar pencahayaan LED untuk memilih pencahayaan LED berkualitas tinggi. Hal ini tidak hanya memungkinkan pelanggan untuk memilih perlengkapan lampu yang tepat untuk kebutuhan mereka dengan lebih cepat, namun juga memastikan bahwa solusi pencahayaan baru yang dipilih memenuhi standar dan persyaratan pencahayaan yang relevan.

Standar persyaratan kinerja lampu LED dan lentera

Dalam industri pencahayaan LED, penting untuk mengidentifikasi parameter utama luminer LED dan memahami arti setiap parameter. Aturan umum di Uni Eropa adalah peralatan listrik (termasuk luminer) hanya dapat dipasarkan dan dijual jika memenuhi persyaratan penting dari Petunjuk Eropa yang relevan (diterjemahkan ke dalam hukum nasional). Sumber cahaya (luminer, modul) dan perlengkapan lampu tunduk pada Petunjuk Tegangan Rendah, Petunjuk Kompatibilitas Elektromagnetik (EMC), Petunjuk Produk Terkait Energi (ErP), dan Petunjuk Keamanan Produk Umum. Oleh karena itu, produk ini (termasuk lampu jalan, lampu sorot, lampu stadion, dan lampu dalam ruangan) harus mematuhi EMC, EMF, desain ramah lingkungan, dan persyaratan lainnya.

Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) telah mengembangkan standar performa untuk luminer LED dan modul LED, standar performa untuk produk LED menentukan kriteria kualitas dan menentukan kondisi pengukuran umum yang disepakati. Dengan demikian, semua pihak yang terlibat atau aktif dalam industri LED memiliki dasar untuk membandingkan dan mengevaluasi performa luminer LED. Artikel ini didasarkan pada standar berikut untuk luminer LED dan modul LED.

Kinerja lampu IEC 62722-1:2014 Bagian 1: Persyaratan umum.

IEC 62722-2-1: 2014-11 Performa luminer Bagian 2-1: Persyaratan khusus untuk luminer LED.

IEC 62717:2014-12+AMD:2015 Persyaratan kinerja untuk modul LED untuk pencahayaan umum.

Modul LED IEC 62031:2020 untuk pencahayaan umum. persyaratan kinerja untuk luminer LED terkait langsung dengan ketentuan standar modul LED; oleh karena itu, standar ini juga harus dipertimbangkan saat mengevaluasi sistem pencahayaan LED.

IEC 62778:2014 Penilaian bahaya cahaya biru untuk semua produk pencahayaan.

IEC 13032-1:2004, IEC 13032-2 dan IEC 13032-4:2015 Cahaya dan pencahayaan: distribusi cahaya dan fluks cahaya.

Persyaratan Kinerja Dasar

Nilai daya input luminer LED (dalam watt)

Jika luminer menggunakan modul/bohlam LED yang dapat diganti, daya input terukur dan jumlah modul LED harus dinyatakan. Untuk luminer yang menggunakan modul LED, daya input terukur harus dinyatakan dalam spesifikasi luminer.

Dalam kondisi tegangan pengenal, suhu lingkungan pengenal Ta, dan fluks cahaya 100% (keluaran cahaya) setelah stabilisasi termal, daya input terukur (W) luminer LED tidak boleh melebihi 10% dari daya input terukur yang dinyatakan. Ketika daya input terukur <10W, daya input tersebut harus akurat hingga satu angka di belakang koma. Bila daya input terukur ≥ 10W, harus dinyatakan sebagai bilangan bulat.

Untuk luminer yang menggunakan teknologi fluks cahaya konstan, faktor daya input terukur pencahayaan LED harus dinyatakan di awal dan akhir masa pakai luminer LxBy, atau berdasarkan masa pakai luminer rata-rata Lx.

Nilai fluks cahaya luminer LED (dalam lumen)

Untuk luminer LED, fluks cahaya terukur (lumen) harus dinyatakan dalam dokumentasi produk. Hal ini biasanya mengacu pada fluks cahaya awal luminer baru dalam kondisi pengoperasian tertentu. Nilai fluks cahaya luminer dapat ditentukan dengan metode penghitungan yang sesuai. Nilai fluks bercahaya awal yang diukur dari luminer tidak boleh kurang dari 10% dari fluks bercahaya terukur yang dipublikasikan. Nilai fluks cahaya keseluruhan yang dinyatakan untuk luminer LED didasarkan pada suhu sekitar 25°C kecuali dinyatakan lain. Untuk informasi lebih lanjut tentang pengaturan nilai fluks cahaya (disebut penentuan mutlak luminositas), lihat standar EN 13032-4.

Daya dan Fluks Cahaya

Efektivitas cahaya luminer LED (unit: lm/W)

Efikasi cahaya luminer LED mengacu pada rasio fluks cahaya yang dipancarkan oleh luminer terhadap daya yang dikonsumsi (unit: lumen/watt), diukur dalam lumen per watt (lm/W) (metode penghitungan lumen). Ini adalah ukuran efisiensi sumber cahaya dalam menghasilkan cahaya tampak. Secara umum, semakin tinggi efikasi cahaya, semakin banyak luminer yang dapat menyinari area target dengan daya yang lebih rendah. Namun, untuk mengevaluasi performa luminer, sering kali tidak cukup hanya dengan mempertimbangkan efikasi cahaya saja, karena output lumen luminer juga mencakup cahaya yang tersesat, yang tidak berkontribusi pada pencahayaan area target. Misalnya, untuk lampu sorot sinar sempit dan lampu jalan, penting untuk mempertimbangkan tidak hanya efikasi cahaya namun juga distribusi intensitas cahaya; lihat di bawah ini untuk detailnya.

Distribusi intensitas cahaya luminer LED

Distribusi intensitas cahaya ditentukan dengan menggunakan Goniophotometer dan dicatat dalam dokumen desain pencahayaan (dokumen IES atau LDT). Distribusi spasial intensitas cahaya dari sumber cahaya atau luminer diwakili oleh kurva distribusi intensitas cahaya. Gambar di bawah ini menunjukkan distribusi intensitas cahaya dari luminer dalam ruangan di sebelah kiri dan lampu jalan di sebelah kanan. Penampang melintang pada sumbu vertikal diwakili oleh kurva distribusi intensitas cahaya (IDC) pada bidang-C dengan sudut sinar terkait γ. Kurva ini harus diwakili dalam koordinat kutub untuk memenuhi EN 13032-2. Nilai intensitas cahaya dinyatakan dalam candela (cd) atau candela per seribu lumen (cd/klm).

Distribusi cahaya atau distribusi intensitas cahaya

Rasio pemeliharaan fluks bercahaya

Pemeliharaan fluks cahaya menggambarkan peluruhan fluks cahaya dari waktu ke waktu karena penuaan luminer selama pengoperasian normal (ini tidak termasuk efek faktor eksternal seperti kotoran, optik, dan kaca ringan). Hal ini didefinisikan sebagai rasio fluks cahaya yang meluruh terhadap fluks cahaya awal. Untuk pencahayaan luar ruangan, rasio pemeliharaan fluks bercahaya akan diukur pada tingkat luminer. Rasio pemeliharaan fluks bercahaya akan ditentukan berdasarkan masa pakai terukur luminer dan akan diberikan oleh produsen sesuai dengan IEC 62722-2-1:2014. Misalnya, masa pakai rata-rata Lx sama dengan durasi proyek. Masa pakai rata-rata L90 = 100.000 jam berarti fluks bercahaya yang tersisa setelah 100.000 jam adalah 90% dari fluks bercahaya awal, sehingga menghasilkan rasio pemeliharaan fluks bercahaya = 0,90.

koordinat warna

Koordinat kromatisitas adalah ukuran objektif kualitas warna, tidak tergantung pada pencahayaan. Kromatisitas terdiri atas dua parameter terpisah, sering disebut sebagai hue (h) dan chroma (s), di mana yang terakhir ini juga dikenal sebagai saturasi, kroma, intensitas, atau kemurnian eksitasi. Besaran parameter ini mengikuti penglihatan trikromatik sebagian besar orang, yang diasumsikan oleh sebagian besar model ilmu warna.

Bagan kromatik adalah grafik yang menunjukkan semua warna yang memungkinkan. Tiap warna ditentukan oleh sepasang koordinat numerik: koordinat kromatik. Kita bisa menggunakan bagan kromatik untuk melihat, bagaimana warna cahaya yang berbeda bercampur. Titik-titik pada tepi kurva dalam grafik adalah warna spektral murni: warna pelangi. Garis di antara dua titik dalam diagram menunjukkan semua warna yang bisa dihasilkan dengan mencampurkan kedua warna ini. Dengan demikian, warna apa pun dalam diagram dapat diperoleh dengan mencampurkannya dengan cara yang berbeda-beda. Hanya warna di tepi diagram yang merupakan warna unik. Jika kita memperluas ide ini ke pencampuran tiga warna, kita akan mendapatkan sebuah segitiga. Segitiga ini disebut gamut warna. Gamut warna menunjukkan semua warna yang dapat diperoleh dengan mencampurkan warna pada ketiga sudutnya. Tepi gamut warna adalah warna yang bisa diperoleh dengan mencampurkan dua warna titik ujung.

Elipses de MacAdam

properti rendering warna

Penyajian warna diekspresikan melalui indeks penyajian warna (Ra). Walaupun sumber cahaya dapat memancarkan warna cahaya yang sama, namun mungkin terdapat perbedaan dalam rendering warna sumber cahaya akibat perbedaan dalam komposisi spektral sinar cahaya. Oleh karena itu, indeks rendering warna umum, Ra diperkenalkan, yang memberikan skala untuk mengidentifikasi secara objektif karakteristik rendering warna sumber cahaya. Ini mengindikasikan tingkat kecocokan antara warna yang dipersepsikan dari suatu objek di bawah sumber cahaya tertentu dan penampilannya di bawah sumber cahaya referensi. Menurut EN 12464-1, sumber cahaya dengan indeks renderasi warna di bawah 80, tidak boleh digunakan di tempat kerja di mana orang menghabiskan waktu yang lama. Nilai indeks rendering warna Ra di atas 90 pada umumnya dianggap sangat bagus, sedangkan nilai Ra antara 80 dan 90 dideskripsikan sebagai bagus.

kinerja warna

toleransi warna

Toleransi warna dapat secara tepat didefinisikan dengan menggunakan koordinat x dan y dalam bagan warna CIE. pada tahun 1942, ilmuwan McAdam (McAdam) melakukan eksperimen pada 25 warna dengan menggunakan temperatur warna yang berkorelasi, mengukur sekitar 5 hingga 9 titik yang berlawanan pada setiap titik warna, dan mencatat dua titik yang dapat dibedakan satu sama lain apabila terdapat perbedaan warna. Hasilnya adalah serangkaian teori dengan berbagai ukuran dan panjang yang dikenal sebagai elips McAdam: teori elips McAdam. Elips McAdam adalah area bagan warna CIE yang berisi warna yang tidak dapat dibedakan oleh mata manusia dari warna di bagian tengah elips. Garis luar elips mewakili warna yang dapat dibedakan. Elips McAdam biasanya diperbesar, misalnya, hingga tiga, lima, atau tujuh kali diameter aslinya. Elips McAdam tiga, lima, atau tujuh langkah ini digunakan untuk membedakan antara dua sumber cahaya, di mana “langkah” mewakili kisaran perbedaan warna. Sumber cahaya dengan elips McAdam tiga langkah, menunjukkan variasi yang lebih sedikit daripada sumber cahaya dengan elips McAdam lima langkah. Perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa perbedaan warnanya kecil, khususnya dalam aplikasi pencahayaan di mana sumber cahaya tidak berjauhan dan dapat dilihat pada waktu yang sama.

Suhu lingkungan yang ditentukan dari luminer

Performa luminer dapat dipengaruhi oleh suhu sekitar. Suhu lingkungan nominal Ta adalah suhu maksimum di mana luminer dapat dioperasikan secara terus menerus dalam kondisi pengoperasian normal (mungkin secara singkat melebihi 10K selama pengoperasian). Jika Ta = 25°C, tidak diperlukan pernyataan khusus untuk luminer; nilai suhu lingkungan nominal lainnya harus dinyatakan. Untuk menunjukkan bahwa luminer mampu beroperasi secara normal pada suhu tinggi dalam jangka waktu yang lama, standar 62722-2-1 memperkenalkan parameter Tq. Suhu Tq (kualitas) menunjukkan suhu lingkungan nominal maksimum yang diperbolehkan pada tingkat performa tertentu (termasuk harapan hidup, karakteristik pencahayaan). Misalnya, luminer ZGSM dapat beroperasi secara normal pada suhu 50°C untuk waktu yang lama, oleh karena itu Tq nominalnya = 50°C.

Standar seumur hidup untuk lampu dan lentera LED

Masa pakai luminer LED tidak ditentukan hanya oleh titik kegagalan yang tiba-tiba. Faktanya, sebagian besar luminer tidak gagal sepenuhnya dalam waktu pengoperasian tertentu, namun kecerahannya menurun seiring waktu (yaitu, output cahaya meluruh), yang disebut sebagai peluruhan output cahaya secara bertahap. Dengan demikian, masa pakai luminer LED pada dasarnya dibatasi oleh penurunan fluks cahaya di bawah tingkat minimum yang telah ditentukan sebelumnya yaitu “x[%]” dan oleh kegagalan yang terjadi secara tiba-tiba. Kegagalan perangkat kontrol LED tidak dibahas di sini. Selain peluruhan LED, pengurangan atau peluruhan fluks cahaya juga dapat disebabkan oleh kegagalan LED individu atau modul LED. Kriteria masa pakai luminer dijelaskan secara rinci dalam standar IEC 62717 dan IEC 62722.

meringkas

Melalui artikel ini, kami berharap Anda memiliki pemahaman tentang persyaratan performa luminer LED. Persyaratan performa ini mencakup daya, fluks bercahaya, efikasi bercahaya, distribusi cahaya, suhu warna, indeks rendering warna, toleransi warna, masa pakai (tingkat pemeliharaan fluks bercahaya), dan lainnya (faktor pemeliharaan ringan dan kegagalan mendadak). Parameter ini adalah poin-poin utama yang harus difokuskan dalam proyek pencahayaan, dan parameter ini berhubungan dengan apakah proyek tersebut memenuhi persyaratan, termasuk efisiensi energi, penerangan, dan pemeliharaan rutin. Artikel ini hanyalah pengantar singkat, untuk pemahaman yang lebih mendalam, silakan merujuk ke konten yang relevan secara online.

Produk Terkait