光源-灯具照明类产品

光源、灯具照明类产品
 
 






        1809年，英国化学家戴维发明电弧光灯，人类进入了利用电照明的时代。1879 年，在美国的加州剧院，人类第一次使用电弧光灯(electric arc light)。1906年，爱迪生以钨丝为灯丝发明了家用电灯泡。以后，白炽灯、日光灯、节能灯、霓虹灯以及当代利用高科技发明的各种高科技灯如雨后春笋般登上照明的舞台．极大地方便了人们的生产和生活。
        根据光源的类别，一般分为白炽灯、卤素灯、萤光灯、放电灯、金卤灯及LED灯；从用途来讲，我们可以分为壁灯、吊灯、吸顶灯、筒灯、台灯、落地灯、路灯、庭院灯、舞台灯、应急灯、灯串及专业灯具等。同样，灯控装置也可以分为电子式镇流器与电感式镇流器的区分。
        灯具与照明器具认证时，需要符合产品安全（Safety）、电磁兼容（EMC）及能耗和IP防尘防水等级等相关法规的要求。电池供电的灯具，由于仅使用低压直流电，所以没有产品安全上的顾虑，只需要考虑EMC的要求；如果搭配使用的电源供应器（Adapter）为已通过相应标准安全认证的产品，则安全考量很简单，EMC则视内部线路有无使用Oscillator(振荡器)/Clock（时钟电路）而定。
        灯具产品欧洲安全认证的认证主要标准为EN60598，分为两部分：第一部分EN60598-1是灯具的一般要求。第二部分是特殊要求，分别是固定式、移动式、灯串、应急灯等二十多种灯具的补充要求。节能灯的标准为EN60968；镇流器、变压器及其它灯控装置采用标准EN61347，同样分为两部分：第一部分EN61347-1为灯控装置的安全要求总则。第二部分分别针对钨丝灯、萤光灯、放电灯、霓虹灯等的电子或电感镇流器的补充要求。
        注意：对于带LED灯的灯具，必须依照EN62471来评估光生物安全，LED模组需要符合EN62031的安全规范；而且电路部分要依照IEC/EN61347-1 & IEC/EN61347-2-13来考量。
        灯具与照明器具的系列认证，是指对一批原理和结构相同而造型不一样的灯具，仅选择其中最具代表性的几个灯具做完整的测试，因此可使认证费用大大降低。但是认证过程中的“系列”概念与销售时的系列概念会有所不同。灯具产品认证的系列是根据电路原理、固定方式、使用环境等划分的，例如：按同种光源、相同防触电保护等级、相同IP值，以及适用于相同的标准进行分类的，若分成台灯和壁灯两种型式，则在认证过程中将分别根据移动式灯具标准和固定式灯具标准认证。
 

灯具按防触电等级可分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类灯具：
 
        Ⅰ类：不仅有基本绝缘，还有接地线，使可触及导电部件的基本绝缘失效时不致有触电危险； 
        Ⅱ类：有基本绝缘及双重绝缘或加强绝缘的安全防护措施；
        Ⅲ类：采用安全超低电压电源工作防止触电。安全超低电压为50Vac.rms以下的电压；
 

灯具的温升实验是在防风罩中进行的，分正常工作和非正常工作温升两种情况：
 
        正常工作温升实验是量测灯具正常使用条件下受热最多位置的温度。实验过程中，灯具上易触及部件、绝缘材料、内部布线或安装环境都不能形成影响安全的温度。
        非正常工作温升实验是量测灯具在模拟故障下的温升情况。在这种情况下，灯具的部件、内部布线及安装面的温度均不能超过标准的规定值。
        出口欧盟的灯具产品从2010年11月1日起，新增了一个EMF的要求，即需要做人体照射相关的电磁辐射评估，相对应的标准是EN62493：2010，该标准的强制生效时间是2013年2月1日。
 

灯具的EMC认证
 
        除白炽灯无需进行EMC测试外，其它灯具都需进行EMC测试。EMC测试包括EMI和EMS两方面，其中无电子装置的灯具可免做EMS测试。
        灯具与照明器具在美国需要符合FCC Part 18部分的要求，需要完成Declaration of Conformity (DoC)的认证。
        IP等级是指电气设备的防尘和防水等级，室外灯的IP等级一般为至少要满足IPX3的要求。IP等级中的两位代码第一个数字表示防尘，防固体、异物进入，其范围为0-6；代码第二个数字表示防水，其范围为0-8.IP00的灯具不能申请GS认证，但可以申请CE或TUV的认证。
 

LED 半导体照明
 
        LED（Lighy Emitting Diode），又称发光二极管，它们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。
近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED制造工艺的不断进步和新材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发和应用，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出现，使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出，高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后，最伟大的发明之一。


LED的优异特性：

        ■发光效率高                     ■耗电量低
        ■使用寿命长                     ■安全可靠性高
        ■绿色环保
 

针对 LED 灯具、LED 灯泡及 LED 驱动器等产品分类，及其分别沿用至各灯具成品或零件时，所应参考的安规标准：

        LED 节能灯 – UL 1993/CSA C22.2 No. 1993, UL 8750
        LED 荧光灯管 – UL1993/CSA C22.2 No. 1993, UL 8750, UL1598/CSA C22.2 No. 250, UL 1598B
        LED 便携式灯具 – UL 153/CSA C22.2 No. 12, UL8750
        LED 壁灯,吸顶灯 – UL 1598/CSA C22.2 No. 250, UL8750
        LED 小夜灯 – UL1786/CSA C22.2 No. 256， CSA C22.2 No. 12, UL8750
        LED 庭院灯 – UL1838/CSA C22.2 No. 12, UL8750        

        LED 节能灯 –EN 60968, EN 62031, EN 61347-1, EN 61347-2-13, EN62471
        LED 荧光灯管 –EN 60968, EN 62031, EN 61195, EN 61347-1, EN 61347-2-13, EN62471
        LED 便携式灯具 –EN60598, EN60598-2-4, EN 62031, EN 61347-1, EN 61347-2-13, EN62471
        LED 壁灯,吸顶灯 –EN60598, EN60598-2-1, EN 62031, EN 61347-1, EN 61347-2-13, EN62471
        LED 小夜灯 –EN60598, EN60598-2-12, EN 62031, EN 61347-1, EN 61347-2-13, EN62471
        LED 庭院灯 –EN60598, EN60598-2-1, EN 62031, EN 61347-1, EN 61347-2-13, EN62471
 

灯和灯系统的光生物安全

        过去，对于光辐射对人体造成的伤害并没有详细的测量评估方法，传统的测试手段是评估光波中所包含的紫外或不可见光的含量。因此当新的照明技术LED出现的时候，过去我们对其评估使用与评价激光类产品相同的标准IEC/EN 60825 。
        现在LED产品不再被最新版本的激光安全标准(IEC/EN 60825-1:2007)所涵盖，需要按照IEC/ EN 62471进行风险评级。60825仅适合激光产品。
        EN 62471 被CE低电压指令(LVD directive 2006/95/EC)所涵盖同时也被人造光辐射指令(AORD 2006/25)所涵盖
        IEC/ EN 62471 适用于所有的灯和灯系统，包括LED、白炽灯泡、荧光灯、气体放电灯、电弧灯等其他灯和灯具。
        关于家用的非定向灯的能效要求的欧盟法规244/2009也同时指定关于UV含量的测试需要按照IEC/ EN 62471 执行(包含节能灯和白炽灯/卤素灯)。
        自整流LED灯的CB认证必须包含IEC 62471 和IEC TR 62471-2 执行光生物安全的测试。
        根据OSM/CTL决议，LED灯具必须按照IEC/ EN 62471进行测试。

        LED模块关于人眼保护的标签，参考IEC/ EN62471。
        IEC/EN60825标准主要关注的是能量级别的测试，主要针对激光或自发辐射和受激辐射产品。IEC/EN 62471除了包括了能量方面的要求外还关注生物学方面的东西，包括辐射强度，辐射亮度。
        IEC/EN 62471里根据测得的数据对每种产品都会有一个分级，包括豁免级，低危害，中等危害，高危害级别。
        IEC/EN 62471 -- 评价灯具及灯具系统光生物学安全的指引。特别详述了曝光限制，参考量度技术，分类评估和光辐射中所有电力驱动的不连贯多频率光学危险之源控制，包括LED产品，但不包括波段距离在200nm至3000nm的激光产品。
 

光电、色度性能规范及测试要求 

        美国不仅注重半导体照明产品的安全要求，而且也注重对其光电和色度性能进行规范。作为一种新型光源，半导体照明产品在其光电和色品特性上和其他光源有着较大的差异，因此不能完全引用传统光源的标准对其进行考量。美国国家电气制造商协会NEMA和美国国家标准照明集团ANSLG联合发布了有关固态照明产品的色度规范ANSI NEMA ANSLG C78.377-2008，该标准已被认可为美国国家标准；IESNA发布了IES LM-79-08《固态照明产品电气和光度测量》和IES LM-80-08《LED光源光通维持率的测量》，这两份标准在半导体照明的电气和光度测量、光衰测量等方面起着标志性的作用。
 

■ANSI C78.377-2008
        
        ANSI C78.377-2008《固态照明产品的色品规范》规定了日常固态照明产品（SSL）建议使用的色度范围。标准适用于基于LED的、集成了控制电路和散热槽、因此只需要交流或直流电源便可运行的SSL产品。标准适用于整个照明产品，即包括光源和支撑装置，但是不适用于不带光源的单独销售的支撑装置。标准适用于室内日常照明用的产品，不适用于室外和一些有意发出彩光的产品。对于非日常照明的应用情况，色度要求可适当放宽。
标准的内容包括两部分：第一部分包括色度相关的一些定义和要求；第二部分是资料性的附录，介绍了SSL产品色度规范的制定背景和技术要求来源。


■IES LM-79-08

        IES LM-79-08《固态照明产品电气和光度测量》规定了测量固态照明产品（SSL）的总光通量、电功率、光通强度分布和色度时，所应遵守的程序和注意事项。标准适用于基于LED的、集成了控制电路和散热槽、因此只需要交流或直流电源便可运行的SSL产品；不适用于需要外部运行电路或外部散热槽（如LED芯片、LED封装、LED模块等）的SSL产品。


■IES LM-80-08

        IES LM-80-08《LED光源光通维持率的测量》规定了基于无机LED的封装、阵列和模块的光通维持率的测试。光通维持率是指所测试时间点上的光通量与光源最大光通量的比值，通常以百分比来表示。与传统光源不同，LED光源的光通维持率是逐步下降的，当下降到标准规定的数值时，便认为其寿命已终结。