LED lambaların performansı ve onların Gereksinimler

TANITICI

LED'lerin aydınlatmada kullanımı hızla artmaktadır. Küresel olarak, tüm ticari, endüstriyel ve dış mekan aydınlatma armatürlerinin yaklaşık 1/3 ila 1/2'si LED modülleri kullanmaktadır.LED'lerin potansiyel enerji tasarrufu 50%'yi aşmaktadır ve bu, LED armatürlerin uzun ömrü ile birleştiğinde işletme ve bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaktadır. Bu da LED'ler için daha kısa bir geri ödeme süresi ile sonuçlanmakta ve aydınlatma projeleri bu çevre dostu aydınlatma teknolojisini seçmeye daha meyilli olmaktadır.

Son yıllarda pazarın LED aydınlatmaya geçişi araştırmaların öngördüğünden çok daha hızlı oldu. Yeni elektronik ve aydınlatma standartlarının gelişimine ayak uydurmak bazen zordur ve birden fazla standart sürekli olarak güncellenmektedir. Karar vericilerin ve kullanıcıların yüksek kaliteli LED aydınlatma seçebilmeleri için LED aydınlatma teknolojisini, performansını ve standartlarını anlamaları önemlidir. Bu sadece müşterilerin ihtiyaçları için doğru armatürü daha hızlı seçmelerini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda seçilen yeni aydınlatma çözümünün ilgili aydınlatma standartlarını ve gereksinimlerini karşılamasını sağlar.

LED lambalar ve fenerler performans gereksinimleri standartları

LED aydınlatma endüstrisinde, bir LED armatürün ana parametrelerini tanımlamak ve her bir parametrenin anlamını anlamak önemlidir. AB'deki genel kural, elektrikli ekipmanın (armatürler dahil) yalnızca ilgili Avrupa Direktiflerinin (ulusal yasalara çevrilmiş) temel gereksinimlerini karşılaması halinde pazarlanabilmesi ve satılabilmesidir. Işık kaynakları (armatürler, modüller) ve aydınlatma armatürleri Alçak Gerilim Direktifi, Elektromanyetik Uyumluluk (EMC) Direktifi, Enerji ile İlgili Ürünler (ErP) Direktifi ve Genel Ürün Güvenliği Direktifine tabidir. Bu nedenle, bu ürünler (sokak lambaları, projektörler, stadyum aydınlatması ve iç mekan aydınlatması dahil) EMC, EMF, eko-tasarım ve diğer gerekliliklere uygun olmalıdır.

Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) LED armatürler ve LED modüller için performans standartları geliştirmiştir.LED ürünler için performans standartları kalite kriterlerini tanımlar ve üzerinde anlaşmaya varılan ortak ölçüm koşullarını belirler. Böylece, LED endüstrisinde yer alan veya aktif olan herkes LED armatürlerin performansını karşılaştırmak ve değerlendirmek için bir temele sahip olur. Bu makale, LED armatürler ve LED modüller için aşağıdaki standartlara dayanmaktadır.

IEC 62722-1:2014 Lamba performansı Bölüm 1: Genel gereklilikler.

IEC 62722-2-1:2014-11 Armatür performansı Bölüm 2-1: LED armatürler için özel gereklilikler.

IEC 62717:2014-12+AMD:2015 Genel aydınlatma için LED modülleri için performans gereksinimleri.

IEC 62031:2020 Genel aydınlatma için LED modülleri. LED armatürlerin performans gereksinimleri doğrudan LED modül standardının hükümleriyle ilgilidir; bu nedenle, LED aydınlatma sistemleri değerlendirilirken bu standart da dikkate alınmalıdır.

IEC 62778:2014 Tüm aydınlatma ürünleri için mavi ışık tehlikesi değerlendirmesi.

IEC 13032-1:2004, IEC 13032-2 ve IEC 13032-4:2015 Işık ve aydınlatma: ışık dağılımı ve ışık akısı.

Temel Performans Gereklilikleri

LED armatürlerin nominal giriş gücü (watt cinsinden)

Armatür değiştirilebilir LED modülleri/ampulleri kullanıyorsa, nominal giriş gücü ve LED modüllerinin sayısı beyan edilmelidir. LED modülleri kullanan armatürler için, nominal giriş gücü armatür özelliklerinde belirtilmelidir.

Nominal voltaj, nominal ortam sıcaklığı Ta ve termal stabilizasyondan sonra 100% ışık akısı (ışık çıkışı) koşulları altında, LED armatürün ölçülen giriş gücü (W) beyan edilen nominal giriş gücünün 10%'sini aşmamalıdır. Nominal giriş gücü <10W olduğunda, bir ondalık basamağa kadar doğru olmalıdır. Nominal giriş gücü ≥ 10W olduğunda, tam sayı olarak beyan edilmelidir.

Sabit ışık akısı teknolojisi kullanan armatürler için, LED aydınlatma nominal giriş güç faktörü, armatür ömrünün başında ve sonunda LxBy veya ortalama armatür ömrüne Lx dayalı olarak beyan edilecektir.

LED armatürlerin nominal ışık akısı (lümen cinsinden)

LED armatürler söz konusu olduğunda, nominal ışık akısı (lümen) ürün belgelerinde belirtilmelidir. Bu genellikle yeni bir armatürün belirli çalışma koşulları altındaki ilk ışık akısını ifade eder. Bir armatürün ışık akısı değeri uygun bir hesaplama yöntemiyle belirlenebilir. Bir armatürün ölçülen ilk ışık akısı değeri, yayınlanan nominal ışık akısının 10%'sinden daha az olmamalıdır. LED armatürler için beyan edilen toplam ışık akısı değerleri, aksi belirtilmedikçe 25°C ortam sıcaklığına dayanmaktadır. Işık akısı değerlerinin ayarlanması hakkında daha fazla bilgi için (parlaklığın mutlak belirlenmesi olarak adlandırılır), lütfen EN 13032-4 standardına bakın.

Güç ve Işık Akısı

LED armatürlerin ışık verimliliği (birim: lm/W)

LED armatürlerin ışık etkinliği, armatür tarafından yayılan ışık akısının tüketilen güce (birim: lümen/watt) oranını ifade eder ve watt başına lümen (lm/W) cinsinden ölçülür (lümen hesaplama yöntemi). Bir ışık kaynağının görünür ışık üretmedeki verimliliğinin bir ölçüsüdür. Genel olarak, ışık verimliliği ne kadar yüksekse, armatür hedef alanı daha düşük bir güçle o kadar fazla aydınlatabilir. Bununla birlikte, bir armatürün performansını değerlendirmek için, bir armatürün lümen çıkışı aynı zamanda hedef alanın aydınlatılmasına katkıda bulunmayan kaçak ışığı da içerdiğinden, ışık etkinliğini tek başına dikkate almak genellikle yeterli değildir. Örneğin, dar hüzmeli projektörler ve sokak lambaları için sadece ışık etkinliğini değil aynı zamanda ışık yoğunluğu dağılımını da dikkate almak önemlidir; ayrıntılar için aşağıya bakınız.

LED armatürlerin ışık yoğunluğu dağılımı

Işık yoğunluğu dağılımı bir Gonyofotometre kullanılarak belirlenir ve aydınlatma tasarım belgesine (IES veya LDT belgesi) kaydedilir. Bir ışık kaynağından veya armatürden gelen ışık yoğunluğunun uzamsal dağılımı bir ışık yoğunluğu dağılım eğrisi ile temsil edilir. Aşağıdaki şekilde solda bir iç mekan armatürünün ve sağda bir sokak lambasının ışık yoğunluğu dağılımı gösterilmektedir. Dikey eksendeki kesit, ilişkili ışın açısı γ ile C düzlemindeki ışık yoğunluğu dağılım eğrileri (IDC) ile temsil edilir. Bu eğriler EN 13032-2 ile uyumlu olmak için kutupsal koordinatlarda gösterilmelidir. Işık yoğunluğu değerleri kandela (cd) veya bin lümen başına kandela (cd/klm) cinsinden ifade edilir.

Işık dağılımı veya ışık yoğunluğu dağılımı

Işık akısı bakım oranı

Işık akısı bakımı, normal çalışma sırasında armatürün yaşlanması nedeniyle ışık akısının zaman içinde azalmasını tanımlar (bu, kir, optik ve hafif cam gibi dış faktörlerin etkilerini hariç tutar). Bozulan ışık akısının başlangıçtaki ışık akısına oranı olarak tanımlanır. Dış aydınlatma için, ışık akısı bakım oranı armatür seviyesinde ölçülecektir. Işık akısı bakım oranı, armatürün nominal kullanım ömrüne göre belirlenecek ve IEC 62722-2-1:2014 uyarınca üretici tarafından sağlanacaktır. Örneğin, medyan kullanım ömrü Lx projenin süresine eşittir. Ortalama ömür L90 = 100.000 saat, 100.000 saat sonra kalan ışık akısının başlangıçtaki ışık akısının 90%'si olduğu anlamına gelir ve bu da ışık akısı bakım oranı = 0,90 ile sonuçlanır.

renk koordinatları

Kromatiklik koordinatı, parlaklıktan bağımsız olarak bir rengin kalitesinin objektif bir ölçüsüdür. Kromatiklik, genellikle hue (h) ve chroma (s) olarak adlandırılan iki ayrı parametreden oluşur; bunlardan ikincisi doygunluk, kroma, yoğunluk veya uyarma saflığı olarak da bilinir. Bu parametrelerin miktarları çoğu insanın trikromatik görüşünü takip eder ve bu da çoğu renk bilimi modeli tarafından varsayılır.

Kromatik grafik, mümkün olan tüm renkleri gösteren bir grafiktir. Her renk bir çift sayısal koordinatla tanımlanır: kromatik koordinatlar. Farklı ışık renklerinin nasıl karıştığını görmek için bir kromatik grafik kullanabiliriz. Grafikteki eğrilerin kenarlarındaki noktalar saf spektral renklerdir: gökkuşağının renkleri. Diyagramdaki herhangi iki nokta arasındaki çizgi, bu iki rengin karıştırılmasıyla üretilebilecek tüm renkleri gösterir. Böylece diyagramdaki herhangi bir renk farklı şekillerde karıştırılarak elde edilebilir. Sadece diyagramın kenarlarındaki renkler benzersiz renklerdir. Bu fikri üç rengin karışımına genişletirsek bir üçgen elde ederiz. Bu üçgene renk gamı denir. Renk gamı, üç köşedeki renklerin karıştırılmasıyla elde edilebilecek tüm renkleri gösterir. Renk gamının kenarları, iki uç noktadaki renklerin karıştırılmasıyla elde edilebilecek renklerdir.

Elipses de MacAdam

renk oluşturma özelliği

Renksel geriverim, renksel geriverim indeksi (Ra) ile ifade edilir. Işık kaynakları aynı renkte ışık yayabilse de, ışık demetinin spektral bileşimindeki farklılıklar nedeniyle ışık kaynağının renksel geriveriminde farklılıklar olabilir. Bu nedenle, bir ışık kaynağının renksel geriverim özelliklerini objektif olarak tanımlamak için bir ölçek sağlayan genel renksel geriverim indeksi Ra tanıtılmıştır. Belirli bir ışık kaynağı altında bir nesnenin algılanan rengi ile referans ışık kaynağı altındaki görünümü arasındaki eşleşme derecesini gösterir. EN 12464-1'e göre, renksel geriverim indeksi 80'in altında olan ışık kaynakları insanların uzun süre vakit geçirdiği iş yerlerinde kullanılmamalıdır. Renksel geriverim indeksi Ra değerinin 90'ın üzerinde olması genellikle çok iyi olarak kabul edilirken, 80 ile 90 arasında bir Ra değeri iyi olarak tanımlanır.

renk performansı

renk toleransı

Renk toleransı, CIE renk tablosundaki x ve y koordinatları kullanılarak kesin olarak tanımlanabilir. 1942 yılında bilim adamı McAdam (McAdam), birbiriyle ilişkili renk sıcaklıklarını kullanarak 25 renk üzerinde deneyler yapmış, her renk noktasının yaklaşık 5 ila 9 karşıtını ölçmüş ve bir renk farkı olduğunda birbirinden ayırt edilebilen iki noktayı kaydetmiştir. Sonuç, McAdam elipsleri olarak bilinen değişen boyut ve uzunluklarda bir dizi teoriydi: McAdam elips teorisi. McAdam elipsi, insan gözünün elipsin merkezindeki renkten ayırt edemeyeceği bir renk içeren CIE renk tablosunun bir alanıdır. Elipsin dış çizgisi ayırt edilebilir rengi temsil eder. McAdam elipsleri genellikle, örneğin orijinal çaplarının üç, beş veya yedi katına kadar büyütülür. Bu üç, beş veya yedi basamaklı McAdam elipsleri iki ışık kaynağını ayırt etmek için kullanılır, burada “basamak” renk farklılıkları aralığını temsil eder. Üç adımlı McAdam elipsine sahip bir ışık kaynağı, beş adımlı McAdam elipsine sahip bir ışık kaynağından daha az varyasyon gösterir. Özellikle ışık kaynaklarının birbirinden uzak olmadığı ve aynı anda görülebildiği aydınlatma uygulamalarında renk farkının küçük olmasına özen gösterilmelidir.

Armatürün belirtilen ortam sıcaklığı

Bir armatürün performansı ortam sıcaklığından etkilenebilir. Nominal ortam sıcaklığı Ta, armatürün normal çalışma koşulları altında sürekli olarak çalıştırılabileceği maksimum sıcaklıktır (çalışma sırasında kısa süreliğine 10K değerini aşabilir). Ta = 25°C olduğunda, armatür için özel bir beyan gerekmez; diğer nominal ortam sıcaklığı değerlerinin beyan edilmesi gerekir. Armatürün uzun süreler boyunca yüksek sıcaklıklarda normal çalışma kapasitesine sahip olduğunu göstermek için 62722-2-1 standardı Tq parametresini getirmiştir. Tq (kalite) sıcaklığı, belirli bir performans düzeyinde (ömür beklentisi, aydınlatma özellikleri dahil) izin verilen maksimum nominal ortam sıcaklığını gösterir. Örneğin, bir ZGSM armatürü uzun süreler boyunca 50°C'de normal şekilde çalışabilir, bu nedenle nominal Tq = 50°C'dir.

LED lambalar ve fenerler için kullanım ömrü standartları

Bir LED armatürün ömrü sadece ani bir arıza noktası ile tanımlanmaz. Aslında, çoğu armatür belirli bir çalışma süresi içinde tamamen arızalanmaz, ancak parlaklıkları zamanla azalır (yani, ışık çıkışı azalır), bu da ışık çıkışının kademeli olarak azalması olarak adlandırılır. Bu nedenle, bir LED armatürün ömrü esasen ışık akısının önceden tanımlanmış minimum “x[%]” seviyesinin altına düşmesi ve ani arıza ile sınırlıdır. LED kontrol cihazının arızalanması burada dikkate alınmamaktadır. LED'lerin bozulmasına ek olarak, ışık akısının azalması veya bozulması tek tek LED'lerin veya LED modüllerinin arızalanmasından da kaynaklanabilir. Armatürler için kullanım ömrü kriterleri IEC 62717 ve IEC 62722 standartlarında ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

ÖZETLE

Bu makale sayesinde, LED armatürlerin performans gereklilikleri hakkında biraz bilgi sahibi olacağınızı umuyoruz. Bu performans gereksinimleri arasında güç, ışık akısı, ışık etkinliği, ışık dağılımı, renk sıcaklığı, renksel geriverim indeksi, renk toleransı, kullanım ömrü (ışık akısı bakım oranı) ve diğerleri (ışık bakım faktörü ve ani arıza) yer almaktadır. Bu parametreler bir aydınlatma projesinde odaklanılması gereken kilit noktalardır ve projenin enerji verimliliği, aydınlık ve rutin bakım da dahil olmak üzere gereksinimleri karşılayıp karşılamadığıyla ilgilidir. Bu makale sadece kısa bir giriş niteliğindedir, daha derinlemesine bir anlayış için lütfen çevrimiçi olarak ilgili içeriğe bakın.

İlgili Ürünler