綠色照明led產品的性能測試及分析

對三種傳統水源的應用綠色照明燈是一種新型的光源產品，具有無閃閃、無紫外、低熱輻射、不易傷害等特點。目前消費者對于這種產品只是從網絡或者廣告中了解到相關的特點,并無法直接觀察到產品特性及如何在家庭使用中選擇適合自己的節能產品。為了能夠反應的這三種光源產品的特點,本文從普通使用者的角度,在市場上對三種典型的光源(自鎮流LED燈(黃光)、自鎮流LED燈(白光)、自鎮流LED燈)分別進行了的相關測試。其中包括采用積分球對光源的性能測試,光生物安全特性測試,從而能夠對這三類產品做出一個直觀的判斷和分析。1自鎮流led燈的光生物安全特性測試的設備分別為:2.0mm積分球及配套的可見光光譜分析系統、光輻射安全測試系統。本文通過這兩種設備對上述三個產品分別進行測試(見圖1、圖2)。測試樣品選用:自鎮流熒光燈(18W6500K)、自鎮流LED燈a(11W2700K)自鎮流LED燈b(4.5W6500K)試驗的方法與結果:A.積分球測試測試原理:光線由輸入孔入射后,光線在球內部被均勻的反射及漫射,在球面上形成均勻的光強分布,因此輸出孔所得到的光線為非常均勻的漫射光束。而且入射光之入射角度、空間分布、以及極性都不會對輸出的光束強度和均勻度造成影響。同時因為光線經過積分球內部的均勻分布后才射出,因此積分球也可當作一個光強衰減器,輸出強度與輸入強度比大約約為:光輸出孔面積/積分球內部的表面積。通過積分球測試系統可以得出這三類產品的光學性能及光譜圖(見圖3~5)。測試結果見表1。討論:通常對比光源的性能,主要考慮光效及顯色指數。簡單的來說就是單位功率的光通量,從測試數據上看出,自鎮流熒光燈的光效要大于自鎮流LED燈的光效,但自鎮流LED燈的燈功率僅為4.5W(a)和11.1W(b),比自鎮流熒光燈的17.5W相對還要大很多。目前的白光LED光效也就在30-50lm/W左右,但是LED具有壽命長、節能和環保的功能,在未來的照明領域也會越來越多的被人們認可。討論:顯色性方面。傳統的白熾燈的顯色性為100,熒光燈的顯色指數均可以達到80±3,自鎮流LED燈的黃光顯色性也能達到80左右,但是白光的顯色性就差一些,能夠在70左右。顯示性的評價有兩種:分別為特殊顯色指數Ri=100-4.6OEi及一般顯色指數Ra。目前,白色LED現在普遍使用BY法(藍色LED+黃色熒光粉)生產,通常缺乏紅光,所以要特表關注顯色指數R9。在測試過程中發現了R9為負值,對于這個燈的顯色性會有一定的影響。所以對于自鎮流LED的顯色性,除了考慮一般顯色性指數Ra,也要對特殊顯色指數加以考慮。B.光輻射安全測試光生物安全測試是由英國率先引入的分光輻射度測量設備進行,主要測量燈具的光幅照度(Irradiance)和光幅亮度(Radiance),評估光輻射對眼睛及皮膚所產生的損害。所以光生物安全性通俗來說可以叫做光學輻射安全性,若光源產品發光材料的工藝不過關,除了可見光外,紫外光、藍光或紅外光就會透射出來,對人的眼睛和皮膚產生不同程度的光化學紫外危害和紅外輻射(熱)危害。尤其LED藍光,對人眼視網膜的光化學損傷尤為嚴重。所以在國內國外就要求對光源產品進行光輻射安全的測試。測試原理:輻亮度測量模型:探測器孔徑7mm,測試光譜波長范圍300~700nm,測試距離500lux位置(普通照明)或200mm(普通照明以外,見圖6、圖7),測試結果見表3。討論:由于LED的發展,對于光生物安全特性的關注度加強,才引入了光生物安全特性的測試要求。從結果上看,傳統的節能燈的光生物安全等級與新型的自鎮流LED燈同樣為無危害等級。但從上述的表格中可以見到在相同的照度500lx的條件下:自鎮流LED燈自鎮流LED燈a(11W2700K)距離最長,自鎮流LED燈b(4.5W6500K)次之,自鎮流熒光燈距離最短。也就是標明大功率的LED燈在相同的距離照度會更大。對眼睛的近紫外危害程度熒光燈的數值更大一些,而自鎮流LED燈b的視網膜藍光危害最大,從測試出的光譜上也可以得出這樣的結論,自鎮流LED燈b藍光光譜部分要明顯大于其他兩種光源。自鎮流LED燈b另外一個測試數據視網膜熱危害比其他兩種光源要大出很多。雖然測試結果都是在標準限值范圍內,對人眼來說,在目前條件下似乎是沒有危害,但也要盡量避免可能出現的危害的危害。這就需要現代科技水平的不斷提高以避免和改善自鎮流LED的不足之處,并逐步替代現有的節能產品。2自鎮流合成led燈的原理本文對于典型的兩種光源(自鎮流熒光燈,自鎮流LED燈),主要從測試原理和測試的結果分析了產品的性能。自鎮流熒光燈的性能特點:目前來說還是作為主流的家用照明產品,有著光效高、顯色性及特殊顯色指數好,光生物輻射安全的特點,且發展比較成熟,相對于現在的自鎮流LED燈在價格方面也有著很大的優勢;但同時自鎮流熒光燈要使用熒光粉以及汞來激發熒光粉發光,由于國際和國內稀土資源的缺失,必然會造成以后自鎮流熒光燈的成本增加。且汞的存在會對周圍的環境的造成污染,而自鎮流熒光燈在使用過程中的光衰,使得目前燈使用的壽命都普遍很短,產生了大量無法回收且危害環境的廢棄物。自鎮流LED燈的特點:新型的光源產品具有壽命長、節能、環保等優點,但同時它還存在一定的問題,如單顆LED模塊光通量太小和散熱問題。同時,由于采用BY法生產的白光LED,通常缺乏紅光,特殊的顯示指數甚至可能出現負值,這對于一些室內照明還是存在一定的缺陷,光生物輻射安全數值較于自鎮流熒光燈高,若對于工藝的控制不好,很容易對人眼產生危害。本文主要針對現有的典型光源隨機抽取進行測試,不能夠完全代表市場上的