Prestasi lampu LED dan milik mereka keperluan

pengantar

Penggunaan LED dalam pencahayaan semakin pesat. Secara global, kira-kira 1/3 hingga 1/2 daripada semua lampu komersial, industri dan luar menggunakan modul LED. Potensi penjimatan tenaga LED melebihi 50%, yang, digabungkan dengan jangka hayat panjang lampu LED, mengurangkan kos operasi dan penyelenggaraan dengan ketara. Ini menghasilkan tempoh pulangan pelaburan yang lebih pendek untuk LED, dan projek pencahayaan lebih cenderung memilih teknologi pencahayaan mesra alam ini.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, peralihan pasaran kepada pencahayaan LED telah berlaku dengan lebih pantas daripada yang diramalkan oleh penyelidikan. Kadang-kadang sukar untuk mengikuti perkembangan elektronik baharu dan piawaian pencahayaan, kerana beberapa piawaian sentiasa dikemas kini. Adalah penting bagi pembuat keputusan dan pengguna untuk memahami teknologi pencahayaan LED, prestasi dan piawaiannya agar dapat memilih pencahayaan LED berkualiti tinggi. Ini bukan sahaja membolehkan pelanggan memilih lampu yang sesuai untuk keperluan mereka dengan lebih pantas, tetapi juga memastikan penyelesaian pencahayaan baharu yang dipilih memenuhi piawaian dan keperluan pencahayaan yang berkaitan.

Standard keperluan prestasi lampu LED dan lentera

Dalam industri pencahayaan LED, adalah penting untuk mengenal pasti parameter utama lampu LED dan memahami maksud setiap parameter. Peraturan umum di EU ialah peralatan elektrik (termasuk lampu LED) hanya boleh dipasarkan dan dijual jika ia memenuhi keperluan asas Arahan Eropah yang berkaitan (yang diterjemahkan ke dalam undang-undang kebangsaan). Sumber cahaya (luminer, modul) dan peralatan pencahayaan tertakluk kepada Arahan Tegangan Rendah, Arahan Keserasian Elektromagnet (EMC), Arahan Produk Berkaitan Tenaga (ErP) dan Arahan Keselamatan Umum Produk. Oleh itu, produk-produk ini (termasuk lampu jalan, lampu sorot, pencahayaan stadium dan pencahayaan dalaman) mesti mematuhi keperluan EMC, EMF, reka bentuk mesra alam dan keperluan lain.

Suruhanjaya Elektroteknik Antarabangsa (IEC) telah membangunkan piawaian prestasi untuk lampu LED dan modul LED. Piawaian prestasi untuk produk LED mentakrifkan kriteria kualiti dan menetapkan syarat pengukuran biasa yang dipersetujui. Oleh itu, semua pihak yang terlibat atau aktif dalam industri LED mempunyai asas untuk membandingkan dan menilai prestasi lampu LED. Artikel ini berdasarkan piawaian berikut untuk lampu LED dan modul LED.

IEC 62722-1:2014 Prestasi lampu Bahagian 1: Keperluan umum.

IEC 62722-2-1:2014-11 Prestasi lampu bahagian 2-1: Keperluan khas untuk lampu LED.

IEC 62717:2014-12+AMD:2015 Keperluan prestasi untuk modul LED bagi pencahayaan umum.

IEC 62031:2020 modul LED untuk pencahayaan umum. Keperluan prestasi untuk lampu LED secara langsung berkaitan dengan peruntukan piawaian modul LED; oleh itu, piawaian ini juga harus diambil kira apabila menilai 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: pengagihan cahaya dan aliran cahaya.

Keperluan Prestasi Asas

Kuasa masuk dinilai lampu LED (dalam watt)

Jika lampu menggunakan modul/mentol LED yang boleh diganti, kuasa masuk dinilai dan bilangan modul LED hendaklah dinyatakan. Bagi lampu yang menggunakan modul LED, kuasa masuk dinilai hendaklah dinyatakan dalam spesifikasi lampu tersebut.

Di bawah keadaan voltan dinilai, suhu persekitaran dinilai Ta dan fluks cahaya (keluaran cahaya) 100% selepas penstabilan terma, kuasa masuk yang diukur (W) lampu LED tidak boleh melebihi 10% daripada kuasa masuk dinilai yang dinyatakan. Apabila kuasa masuk dinilai <10W, ia hendaklah tepat hingga satu perpuluhan. Apabila kuasa masuk dinilai ≥ 10W, hendaklah dinyatakan sebagai nombor bulat.

Untuk lampu yang menggunakan teknologi aliran cahaya konstan, faktor kuasa input yang dinilai bagi pencahayaan LED hendaklah dinyatakan pada permulaan dan akhir hayat lampu LxBy, atau berdasarkan purata hayat lampu Lx.

Nilai aliran cahaya lampu LED (dalam lumen)

Dalam kes lampu LED, aliran cahaya dinilai (lumen) mesti dinyatakan dalam dokumentasi produk. Ini biasanya merujuk kepada aliran cahaya awal lampu baru di bawah keadaan operasi tertentu. Penilaian aliran cahaya lampu boleh ditentukan melalui kaedah pengiraan yang sesuai. Nilai aliran cahaya awal yang diukur bagi lampu hendaklah tidak kurang daripada 10% daripada aliran cahaya dinilai yang diterbitkan. Nilai jumlah fluks cahaya yang dinyatakan untuk lampu LED adalah berdasarkan suhu persekitaran 25°C melainkan dinyatakan sebaliknya. Untuk maklumat lanjut mengenai penetapan nilai fluks cahaya (yang dipanggil penentuan mutlak kecerahan), sila rujuk standard EN 13032-4.

Kuasa dan Haba Luminous

Kecekapan cahaya lampu LED (unit: lm/W)

Kecekapan cahaya lampu LED merujuk kepada nisbah aliran cahaya yang dipancarkan oleh lampu tersebut kepada kuasa yang digunakan (unit: lumen/watt), diukur dalam lumen per watt (lm/W) (kaedah pengiraan lumen). Ia merupakan ukuran keberkesanan sumber cahaya dalam menghasilkan cahaya yang boleh dilihat. Secara amnya, semakin tinggi kecekapan cahaya, semakin banyak kawasan sasaran dapat diterangi dengan kuasa yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, untuk menilai prestasi sesuatu lampu, sering kali tidak mencukupi untuk mempertimbangkan keberkesanan cahaya semata-mata, kerana keluaran lumen lampu juga merangkumi cahaya terhambur, yang tidak menyumbang kepada pencahayaan kawasan sasaran. Sebagai contoh, bagi lampu sorot pancaran sempit dan lampu jalan, adalah penting untuk mempertimbangkan bukan sahaja keberkesanan cahaya tetapi juga pengagihan intensiti cahaya; lihat di bawah untuk butiran.

Agihan intensiti cahaya lampu LED

Sebaran intensiti cahaya ditentukan menggunakan goniofotometer dan direkodkan dalam dokumen reka bentuk pencahayaan (dokumen IES atau LDT). Sebaran ruang intensiti cahaya daripada sumber cahaya atau luminer diwakili oleh lengkung sebaran intensiti cahaya. Rajah di bawah menunjukkan sebaran intensiti cahaya luminer dalaman di sebelah kiri dan lampu jalan di sebelah kanan. Rajah rentas pada paksi menegak diwakili oleh lengkung pengagihan intensiti cahaya (IDC) dalam satah C dengan sudut pancaran γ yang berkaitan. Lengkung-lengkung ini mesti diwakili dalam koordinat kutub untuk mematuhi EN 13032-2. Nilai intensiti cahaya dinyatakan dalam kandela (cd) atau kandela setiap seribu lumen (cd/klm).

Pengagihan cahaya atau pengagihan intensiti cahaya

Nisbah penyelenggaraan fluks cahaya

Penjagaan fluks cahaya menerangkan pengurangan fluks cahaya dari masa ke masa akibat penuaan lampu semasa operasi biasa (ini tidak termasuk kesan faktor luaran seperti kotoran, optik dan kaca ringan). Ia ditakrifkan sebagai nisbah fluks cahaya yang berkurangan kepada fluks cahaya awal. Untuk pencahayaan luar, nisbah penyelenggaraan fluks cahaya akan diukur pada peringkat luminer. Nisbah penyelenggaraan fluks cahaya akan ditentukan berdasarkan jangka hayat dinilai luminer dan akan disediakan oleh pengeluar mengikut IEC 62722-2-1:2014. Sebagai contoh, jangka hayat median Lx adalah sama dengan tempoh projek. Purata jangka hayat L90 = 100,000 jam bermaksud bahawa aliran cahaya yang tinggal selepas 100,000 jam adalah 90% daripada aliran cahaya awal, menghasilkan nisbah penyelenggaraan aliran cahaya = 0.90.

koordinat warna

Koordinat kromatikiti adalah ukuran objektif kualiti sesuatu warna, bebas daripada luminans. Kromatikiti terdiri daripada dua parameter berasingan, yang sering dirujuk sebagai rona (h) dan kroma (s), di mana yang terakhir juga dikenali sebagai kepenuhan, intensiti, atau ketulenan eksitasi. Kuantiti parameter-parameter ini mengikut penglihatan trikromatik kebanyakan orang, yang diandaikan oleh kebanyakan model sains warna.

Carta kromatik ialah graf yang menunjukkan semua warna yang mungkin. Setiap warna ditakrifkan oleh sepasang koordinat berangka: koordinat kromatik. Kita boleh menggunakan carta kromatik untuk melihat bagaimana warna cahaya yang berbeza bercampur. Titik-titik pada tepi lengkung dalam graf ialah warna spektral tulen: warna-warna pelangi. Garis antara mana-mana dua titik dalam rajah menunjukkan semua warna yang boleh dihasilkan dengan mencampurkan kedua-dua warna tersebut. Oleh itu, mana-mana warna dalam rajah boleh diperoleh dengan mencampurkannya dalam pelbagai cara. Hanya warna di tepi rajah adalah warna unik. Jika kita mengembangkan idea ini kepada pencampuran tiga warna, kita akan mendapat satu segi tiga. Segi tiga ini dipanggil julat warna. Julat warna menunjukkan semua warna yang boleh diperoleh dengan mencampurkan warna di tiga penjuru. Tepi-tepi julat warna adalah warna yang boleh diperoleh dengan mencampurkan dua warna hujung.

Elips MacAdam

sifat pemaparan warna

Penyerlahan warna dinyatakan melalui indeks penyerlahan warna (Ra). Walaupun sumber cahaya mungkin memancarkan warna cahaya yang sama, mungkin terdapat perbezaan dalam penyerlahan warna sumber cahaya tersebut disebabkan perbezaan dalam komposisi spektral sinaran cahaya. Oleh itu, indeks penyerlahan warna umum Ra telah diperkenalkan, yang menyediakan skala untuk mengenal pasti secara objektif ciri penyerlahan warna sumber cahaya. Ia menunjukkan tahap keseragaman antara warna objek yang dilihat di bawah sumber cahaya tertentu dan rupanya di bawah sumber cahaya rujukan. Menurut EN 12464-1, sumber cahaya dengan indeks rendering warna di bawah 80 tidak seharusnya digunakan di tempat kerja di mana orang menghabiskan masa yang lama. Nilai indeks rendering warna Ra melebihi 90 umumnya dianggap sangat baik, manakala nilai Ra antara 80 dan 90 digambarkan sebagai baik.

prestasi warna

toleransi warna

Ketoleranan warna boleh ditakrifkan dengan tepat menggunakan koordinat x dan y dalam carta warna CIE. Pada tahun 1942, saintis McAdam menjalankan eksperimen ke atas 25 warna menggunakan suhu warna bersepadan, mengukur kira-kira 5 hingga 9 titik bertentangan bagi setiap titik warna, dan merekodkan dua titik yang dapat dibezakan antara satu sama lain apabila terdapat perbezaan warna. Hasilnya ialah satu siri teori dengan saiz dan panjang yang berbeza-beza yang dikenali sebagai elips McAdam: teori elips McAdam. Elips McAdam ialah kawasan pada carta warna CIE yang mengandungi warna yang mata manusia tidak dapat membezakan daripada warna di pusat elips. Garis luar elips mewakili warna yang dapat dibezakan. Elips McAdam biasanya diperbesarkan, contohnya kepada tiga, lima, atau tujuh kali ganda diameter asal mereka. Elips McAdam tiga, lima, atau tujuh langkah ini digunakan untuk membezakan antara dua sumber cahaya, di mana “langkah” mewakili julat perbezaan warna. Sumber cahaya dengan elips McAdam tiga langkah menunjukkan variasi yang lebih sedikit berbanding sumber cahaya dengan elips McAdam lima langkah. Perhatian khas perlu diambil untuk memastikan perbezaan warna adalah kecil, terutamanya dalam aplikasi pencahayaan di mana sumber cahaya tidak jauh berasingan dan mungkin dilihat pada masa yang sama.

Suhu persekitaran yang ditetapkan bagi lampu

Prestasi lampu boleh dipengaruhi oleh suhu persekitaran. Suhu persekitaran nominal Ta ialah suhu maksimum di mana lampu boleh dioperasikan secara berterusan di bawah keadaan operasi biasa (ia mungkin melebihi 10K seketika semasa operasi). Apabila Ta = 25°C, tiada pengisytiharan khas diperlukan untuk luminer; nilai suhu persekitaran nominal lain perlu diisytiharkan. Untuk menunjukkan bahawa luminer mampu beroperasi secara normal pada suhu tinggi untuk tempoh masa yang panjang, piawaian 62722-2-1 memperkenalkan parameter Tq. Suhu Tq (kualiti) menunjukkan suhu persekitaran nominal maksimum yang dibenarkan pada tahap prestasi tertentu (termasuk jangka hayat dan ciri pencahayaan). Sebagai contoh, luminer ZGSM boleh beroperasi dengan normal pada 50°C untuk tempoh masa yang panjang, oleh itu Tq nominalnya = 50°C.

Standard seumur hidup untuk lampu dan lentera LED

Umur lampu LED tidak ditakrifkan hanya oleh satu titik kegagalan tiba-tiba. Sebenarnya, kebanyakan lampu tidak gagal sepenuhnya dalam tempoh operasi tertentu, tetapi kecerahannya berkurang dari masa ke masa (iaitu, keluaran cahaya merosot), yang dirujuk sebagai kemerosotan beransur-ansur keluaran cahaya. Oleh itu, jangka hayat lampu LED pada dasarnya dihadkan oleh penurunan fluks cahaya di bawah tahap minimum yang telah ditetapkan iaitu “x[%]” dan oleh kegagalan tiba-tiba. Kegagalan peranti kawalan LED tidak diambil kira di sini. Selain daripada pengurangan keluaran LED, pengurangan atau kemerosotan fluks cahaya juga boleh disebabkan oleh kegagalan LED individu atau modul LED. Kriteria jangka hayat untuk lampu dinyatakan dengan terperinci dalam piawaian IEC 62717 dan IEC 62722.

meringkaskan

Melalui artikel ini, kami berharap anda mempunyai sedikit kefahaman tentang keperluan prestasi lampu LED. Keperluan prestasi ini termasuk kuasa, aliran cahaya, kecekapan cahaya, pengagihan cahaya, suhu warna, indeks reproduksi warna, toleransi warna, jangka hayat (kadar penyelenggaraan aliran cahaya) dan lain-lain (faktor penyelenggaraan cahaya dan kegagalan tiba-tiba). Parameter-parameter ini adalah titik utama untuk diberi tumpuan dalam projek pencahayaan, dan ia berkaitan dengan sama ada projek tersebut memenuhi keperluan, termasuk kecekapan tenaga, pencahayaan, dan penyelenggaraan rutin. Artikel ini hanyalah pengenalan ringkas, untuk pemahaman yang lebih mendalam, sila rujuk kandungan berkaitan dalam talian.

Produk Berkaitan