美国能源之星LED灯标准及中国行业设计的达标对策.pdfVIP

LED lighting Power LED灯电源设计的达标对策 公司广西大学 王希天 徽标 E-mail: mcvzl@126.com 能源之星LED灯泡规范草案 （一）美国能源部于2009年11月发布能源之星LED灯泡规范草案，并于2010年8月 生效，整理摘要如下： （1） LED灯最短使用寿命要求； LED装饰灯使用15000小时流明维持率在百分之七十（L70）以上。 所有其他类型LED灯泡最短作用寿命25000小时以上。 （2 ）可靠性； （2 ．1）要求除了快速周期应力测试之外，还必须在适当的温度下对灯泡进行至少 6千小时（250天）的流明维持率测试。 （2 ．2 ）LDE封装、模块、阵列的灯泡，须按北美照明工程学会（IESNA）认可的 测量固体（LED）光源，阵列、模块的流明系数的方法测试三千小时（125天）测 试之后须能源之星认证。 功率因数及光效 （3 ）功率因数； （3．1）小于或等于五瓦的LDE灯的最小功率因数不作要求。 (小于5W的LED不必用APFC可降低成本。) （3．2 ）大于五瓦的LED的最小功率因数须达0.7或以上。 （LED灯不一定用有源功率因数APFC装置有效降低成本。） （4 ）光效及最小光输出值： （4 ．1）小于十瓦的LED灯的光效须大于每瓦五十流明（50L /W ）。 （4 ．2 ）十瓦或更大功率的LDE的光效须大于每瓦五十五流明（55L /W ）。 （一分钱一分货，光效愈高的LED价愈贵，选合适的LED控制成本。） 最小光输出要求 （4 ．3 ）外形、尺寸、规格不同寻常的，旨在替换低压白炽灯泡的LED灯的最小光 输出，已从400流明下降至200流明的达标要求。对应的LED灯泡四瓦就达标了。 （意味着不妨考虑用多个4W 的小功率LED的组合，也可能是达标组合方案之一。） （4 ．4 ）LED装饰灯最小光输出要求： LED 灯泡最小光输出（流明） 500 300 150 90 70 待替换白炽灯泡功率（瓦特） 60 40 25 15 10 达标对策 （二）达标对策 （5 ）按性能价格比选择达标的LED管： 从尽量低成本达标角度出发，应该购每瓦七十流明（70L /W ）的LED器件就可 以了。选购光效更高的LED器件将会导致达标成本的虚高。 注意光衰与寿命指标的配合： 采购用于装饰灯的LED要求2万小时光衰不大于30%,而用于其他LED灯，须采 购LED要求3万小时光衰不大于30%,否则，设计与制作的努力可能空忙而不达标！ LED器件的光衰，除了LED的工艺质量因素之外，还与工作温度有关： 工作温度愈高的LED光衰愈大；不同厂家的LED光衰差别是很大的，须反复比 较测试才能优选供应LED的供货商，并把指定工作温度（例如摄氏60度）所对应的 LED工作电流、电压、光衰指标等指标，都须明确写入合同，须LED供货方明确执 行的条文内容。 功率因数，光效的考虑 功率因数，电流波形，光效的考虑： 美国能源之星对LED灯泡的最小功率因数要求之宽容，是适于生产厂家成本的 压力；所以达标设计LED灯，单灯电源五瓦或更小功率时，不必考核“功率因数”指 标。而大于五瓦的LED灯泡的最小功率因数大于0.7是容易达标的。 APFC有源功率 因数作为习惯应用，须考虑成本和EMC情况，不一定要用上。 LED的发光机理是半导体电子能带跃迁，所以LED光输出是与电流波形同步 的，如果LED灯用于黑环境内的照明，则可以考虑利用人类视网膜的延时错觉，可 望实现进一步LED节能——“高频率小占空比梳齿状脉冲LED照明”——LED 以针状脉 冲强化照明，而在人类视觉延时结束之前时间内不耗电，高频短周期LED发出强光 照明视觉的效果，等于在人类视网膜时延错觉的积分。这是有待研究的“