绿色照明led产品的性能测试及分析

绿色照明led产品的性能测试及分析

对三种传统水源的应用绿色照明灯是一种新型的光源产品，具有无闪闪、无紫外、低热辐射、不易伤害等特点。目前消费者对于这种产品只是从网络或者广告中了解到相关的特点,并无法直接观察到产品特性及如何在家庭使用中选择适合自己的节能产品。为了能够反应的这三种光源产品的特点,本文从普通使用者的角度,在市场上对三种典型的光源(自镇流LED灯(黄光)、自镇流LED灯(白光)、自镇流LED灯)分别进行了的相关测试。其中包括采用积分球对光源的性能测试,光生物安全特性测试,从而能够对这三类产品做出一个直观的判断和分析。1自镇流led灯的光生物安全特性测试的设备分别为:2.0mm积分球及配套的可见光光谱分析系统、光辐射安全测试系统。本文通过这两种设备对上述三个产品分别进行测试(见图1、图2)。测试样品选用:自镇流荧光灯(18W6500K)、自镇流LED灯a(11W2700K)自镇流LED灯b(4.5W6500K)试验的方法与结果:A.积分球测试测试原理:光线由输入孔入射后,光线在球内部被均匀的反射及漫射,在球面上形成均匀的光强分布,因此输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光之入射角度、空间分布、以及极性都不会对输出的光束强度和均匀度造成影响。同时因为光线经过积分球内部的均匀分布后才射出,因此积分球也可当作一个光强衰减器,输出强度与输入强度比大约约为:光输出孔面积/积分球内部的表面积。通过积分球测试系统可以得出这三类产品的光学性能及光谱图(见图3~5)。测试结果见表1。讨论:通常对比光源的性能,主要考虑光效及显色指数。简单的来说就是单位功率的光通量,从测试数据上看出,自镇流荧光灯的光效要大于自镇流LED灯的光效,但自镇流LED灯的灯功率仅为4.5W(a)和11.1W(b),比自镇流荧光灯的17.5W相对还要大很多。目前的白光LED光效也就在30-50lm/W左右,但是LED具有寿命长、节能和环保的功能,在未来的照明领域也会越来越多的被人们认可。讨论:显色性方面。传统的白炽灯的显色性为100,荧光灯的显色指数均可以达到80±3,自镇流LED灯的黄光显色性也能达到80左右,但是白光的显色性就差一些,能够在70左右。显示性的评价有两种:分别为特殊显色指数Ri=100-4.6OEi及一般显色指数Ra。目前,白色LED现在普遍使用BY法(蓝色LED+黄色荧光粉)生产,通常缺乏红光,所以要特表关注显色指数R9。在测试过程中发现了R9为负值,对于这个灯的显色性会有一定的影响。所以对于自镇流LED的显色性,除了考虑一般显色性指数Ra,也要对特殊显色指数加以考虑。B.光辐射安全测试光生物安全测试是由英国率先引入的分光辐射度测量设备进行,主要测量灯具的光幅照度(Irradiance)和光幅亮度(Radiance),评估光辐射对眼睛及皮肤所产生的损害。所以光生物安全性通俗来说可以叫做光学辐射安全性,若光源产品发光材料的工艺不过关,除了可见光外,紫外光、蓝光或红外光就会透射出来,对人的眼睛和皮肤产生不同程度的光化学紫外危害和红外辐射(热)危害。尤其LED蓝光,对人眼视网膜的光化学损伤尤为严重。所以在国内国外就要求对光源产品进行光辐射安全的测试。测试原理:辐亮度测量模型:探测器孔径7mm,测试光谱波长范围300~700nm,测试距离500lux位置(普通照明)或200mm(普通照明以外,见图6、图7),测试结果见表3。讨论:由于LED的发展,对于光生物安全特性的关注度加强,才引入了光生物安全特性的测试要求。从结果上看,传统的节能灯的光生物安全等级与新型的自镇流LED灯同样为无危害等级。但从上述的表格中可以见到在相同的照度500lx的条件下:自镇流LED灯自镇流LED灯a(11W2700K)距离最长,自镇流LED灯b(4.5W6500K)次之,自镇流荧光灯距离最短。也就是标明大功率的LED灯在相同的距离照度会更大。对眼睛的近紫外危害程度荧光灯的数值更大一些,而自镇流LED灯b的视网膜蓝光危害最大,从测试出的光谱上也可以得出这样的结论,自镇流LED灯b蓝光光谱部分要明显大于其他两种光源。自镇流LED灯b另外一个测试数据视网膜热危害比其他两种光源要大出很多。虽然测试结果都是在标准限值范围内,对人眼来说,在目前条件下似乎是没有危害,但也要尽量避免可能出现的危害的危害。这就需要现代科技水平的不断提高以避免和改善自镇流LED的不足之处,并逐步替代现有的节能产品。2自镇流合成led灯的原理本文对于典型的两种光源(自镇流荧光灯,自镇流LED灯),主要从测试原理和测试的结果分析了产品的性能。自镇流荧光灯的性能特点:目前来说还是作为主流的家用照明产品,有着光效高、显色性及特殊显色指数好,光生物辐射安全的特点,且发展比较成熟,相对于现在的自镇流LED灯在价格方面也有着很大的优势;但同时自镇流荧光灯要使用荧光粉以及汞来激发荧光粉发光,由于国际和国内稀土资源的缺失,必然会造成以后自镇流荧光灯的成本增加。且汞的存在会对周围的环境的造成污染,而自镇流荧光灯在使用过程中的光衰,使得目前灯使用的寿命都普遍很短,产生了大量无法回收且危害环境的废弃物。自镇流LED灯的特点:新型的光源产品具有寿命长、节能、环保等优点,但同时它还存在一定的问题,如单颗LED模块光通量太小和散热问题。同时,由于采用BY法生产的白光LED,通常缺乏红光,特殊的显示指数甚至可能出现负值,这对于一些室内照明还是存在一定的缺陷,光生物辐射安全数值较于自镇流荧光灯高,若对于工艺的控制不好,很容易对人眼产生危害。本文主要针对现有的典型光源随机抽取进行测试,不能够完全代表市场上的