如何理解美国能源之星的标准LM79、LM80、LM82、TM21

随着经济的迅猛发展，日趋严峻的能源与环境问题成为人们关注的焦点。由于LED相比较传统照明光源拥有环保、节能...





随着经济的迅猛发展，日趋严峻的能源与环境问题成为人们关注的焦点。由于LED相比较传统照明光源拥有环保、节能和寿命长的优点，已经逐渐取代传统照明光源成为主要照明光源。在全球照明行业进行LED全面革命的浪潮下，全球很多国家都在推行LED照明产品标准的制定、测试和认证，以规范和推动LED市场的良性蓬勃发展，其中以美国的LED照明能源之星®认证走在世界最前列。目前，美国和加拿大政府在加大力度推行能源之星测试认证，在北美，当地经销商出售有能源之星®的产品可以获得20%-80%的政府补贴。那么对于我们LED灯具制造厂商，出口北美的LED产品中美国能源之星的测试标准是什么？LM80对于LED产品的要求又是什么？帕威尔光电带你去了解美国能源之星的LM79LM80LM82及TM21的具体测试标准。

能源之星对于固态照明灯具（SSL）测试总体要求可见下表：表1 能源之星对SSL的总体要求



在上表所罗列的9个标准中，按发布组织可以分为三类：

ANSI（American NationalStandards Institute ）美国国家标准委员会；IES全称IESNA（Illuminating Engineering Society of North America）北美照明协会； CIE (International Commission on Illumination)国际照明委员会。

CIE的标准为Technical Report（技术报告），主要讲基础光学量的定义、基础的测试方法、基础的理论计算方法、基础的假定或规定等等，标准中并不会涉及到具体的仪器和装置，是物理量检测的原始标准。（一般只是参考，检测并不认为可以直接使用） ANSI的标准包括方法的标准和要求的标准，分别规定具体的测试方法和规定的限值要求。能源之星标准中的ANSI C82.77-2002主要讲述了各种不同使用环境的照明产品的功率因数和谐波限制要求，并给出比较笼统的测试方法和要求。

IES标准分为TM—Technical Memorandums（技术报告）和LM（测试方法），作为检测实验室，测试方法应为此次能源之星的申请的重点。

下面我们对各个标准做详细的分析：

一、LM79

LM79定了SSL产品的总光通量、电功率、光强分布、色参数、色均匀性等参数的测试方法。本标准包括LED的SSL产品以及整体式LED灯（要求仅用交流或直流驱动）。本标准不含盖要求有外部驱动电路或外部热沉的SSL产品（LED芯片，LED封装和LED模块等）。大体来讲测试可分为积分球测试和分布光度计测试：

积分球测试：电压、电流、功率、色温、显色指数、光谱分布

分布光度计测试：电压、电流、功率、总光通量、光强分布、色均匀性

*对LM79而言积分球测试不测光通量，否则需要需要辅助灯等十分复杂的步骤。

二、LM80

LM80是指对光源的测量，“光源”仅指封装、阵列和模块。其要点如下：

a、老化过程与测试过程分开，老化过程要严格控制Tc点的温度为55度、85度或供应商指定的温度。老化到规定的测试间隔后恢复到测试环境进行光度测试。

b、要求对光通量和色参数进行测试，具体的测试方法并没有严格规定。下面是标准中的原话：Photometric measurements shall be in conformance with the appropriate laboratory method for the LED light source under test

c、对环境控制、Tc的温度控制、供电设备有较高的要求。

d、对样品和老化过程的追踪和记录有详细的要求。

三、LM82

LM82是LM79的后续标准，他规定了升高温度后的LED光引擎（我觉得可以认为是SSL）和整体式LED灯在不同温度下的电气和光学测试。主要有以下重点：

a、待测样品需要给出温度监控点Tb以及电源的温度监控点Td（不强制）。

b、初始测试—按照LM79第九节在环境温度为25±1℃进行功率、光通量及色参数的测试，并监控此时的Tb值，记为Tbi。

c、校准测试—通过调节环境温度使得Tb到初始测试时的环境温度（25±1℃），然后进行功率、光通量及色参数的测试，并监控记录此时的Tb值，记为Tb0。

d、第一次温升测试—通过调节环境温度使Tb到达Tb0+25℃，然后进行功率、光通量及色参数的测试，并监控记录此时的Tb值，记为Tb1。

e、第二次温升测试—通过调节环境温度使Tb到达Tb0+50℃，然后进行功率、光通量及色参数的测试，并监控记录此时的Tb值，记为Tb2。

f、对以上测得的数据按照标准规定的处理方法得到升高温度后的光度特性。

g、标准中提到对于温度的控制建议使用温控积分球，其他的方法必须要求能控制好Tb点得温度并不影响光度测试。

四、LM58

LM58规定了辐照度、辐射度以及辐射通量的测量程序和测试设备要求。测量的范围是近紫外到近红外区域。光谱辐射度测量的基本组成包括校准源、输入结构、单色仪、检测系统和自动测量程序。光谱辐照度对于可见和红外区域，标准源应该是白炽灯；对于紫外区域，需要使用时应卤素灯或者氘灯。该标准规定的要求的内容包括：
测量数据、被测源的确定以及运行条件、辐射量的计算、单色仪型号、标准源的鉴定、 光谱范围、带宽和波长间隔、波长扫描方法和绝对光谱功率分布等，可认为是LM79中积分球测试的详细要求。

五、TM21

TM21提供对LM80所测得数据的处理方法，主要包括以下内容：

a、给出了指数函数形式的数据拟合方法。

b、给出了拟合寿命（70%光衰寿命）的修正方法。

c、给出了寿命的详细表述方法。

d、给出了计算给点温度下寿命的插值方法。

六、ANSI C82.77

ANSI C82.77对不同类别照明设备的功率因素和谐波限值做了规定，并简要提到测试方法。与我们密切相关的主要分为以下几类：

a、民用螺旋接口整体式紧凑型光源

光源需要使用一体化螺旋适配器（E26）的紧凑型光源（CFL-Compact fluorescent lamps紧凑型荧光灯，HID-High Intensity Discharge高强度气体放电灯，或者卤素灯），室内和室外的都列于表2。



b、民用室内hard wired灯具（直接接市电、无插座）和室内可移式灯具（插头）



c、商用螺旋接口整体式紧凑型光源（要求同表2）



d、商用hard wired灯具（直接接市电、无插座）



e、商用重点照明、投射照明、模块办公设备（也包括轨道照明灯）

f、工业用放电灯、荧光灯（要求同表4）



h、测试方法方面该标准对灯的稳定、供电电源、工作电压、测试设备做了一些基本的要求。

七、CIE13.3

CIE13.3讲述了对光源显色性的理论评价方法。其内容与《国标GB/T5702-2003 光源显色性评价方法》是一致的。显色指数评价的基础是待测光源的相对光谱功率分布的测量、构造参考光源的光功率分布以及一系列CIE定义标准板的光谱亮度系数，参考光源和待测光源经过标准板反射后颜色会有色差，由该色差则可计算得到最后的显色指数。现在的测试设备已经把所有过程集成在软件中，可通过软件自动计算得出显色指数。

八、CIE 15

该标准主要一方面介绍了CIE构造或规定的标准光源、标准色板，并对运用比色法计算光源的色参数做了十分详尽的介绍。重点提到了色刺激值、色坐标、色纯度、标准色空间、色差、主波长灯色度学物理量，可认为是关于色度测试的基础文件。

此外我们荧光灯的部分标准也进行了部分研究：

1、荧光灯的老化—LM40

荧光灯老化需要有符合标准要求的镇流器和启动器，灯管的排布、供电等都有相应的要求。老化周期要求180min开，20min关，老化时间仅仅为灯开启的时间，要求老化至额定寿命为止，至少要求测试在40%和70%额定寿命时候的光通维持。需要有仪器记录荧光灯的亮灯时间，需要有仪器记录开关次数。老化过程和测试过程分开，从老化过程转移到测试过程时需要十分注意（灯的姿态、移动速度等）。

2、紧凑荧光灯的寿命测试方法—LM65

该标准并没有涉及到快速应力测试。灯的寿命定义是在正常工作条件下，所有最初安装的灯仍然有50%在运行的中位时间。

3、启动时间、上升时间及线性瞬变脉冲—ANSI C78.5-2003

启动时间需要用光度探头对光通量随时间（至少0.1s的量级）的变化。 启动时间和上升时间的具体定义正在查询中当灯具用电子镇流器时需要做线性瞬变脉冲测试，需要一个发生器产生2500V峰值、100KHz、差分模式的环行波施加在电灯上。（具体可见该标准）

4、Elevated Temperature life testing（对于带反射罩灯紧凑荧光灯？）

初始升高温度光输出比：需要控制给定点的温度，并同时监控光输出。

升高温度寿命测试：测试100h、100h及40%额定寿命光衰，然后老化至额定寿命，专用的老化装置是必须的。

上述是美国能源之星要求的测试标准及项目，现在帕威尔小编给大家说说现在LED灯珠为何一定要过LM80,有LM80报告对于出口北美的我们LED灯具厂有什么好处呢？大家知道LED点亮时发热量大，导致LED的光衰大和寿命短，光衰和寿命是目前灯具以及LED器件厂家急需解决的难题。所以，寿命和光衰是出口至美国市场和获得能源之星®认证的LED照明厂家最为关注的问题。如果LED器件没有得到测试认可，LED厂家至少需要进行6000小时（9个月）的寿命测试并达到标准的光衰要求才能获得能源之星®的认证和标志，将近一年的测试周期给这个需要快速反应才能赢得先机的厂商来讲等于扼住喉咙。为此，IESNA（北美照明工程协会）提出LM-79与LM-80的测试方法，以实验室数据加上数学统计模式获得一致性的寿命资料，使得LED器件所进行的光衰与寿命测试数据与LED成品灯的光衰与寿命资料两者获得一致性和共通性，也更使得LED成品灯可以参考LED器件所进行的光衰与寿命测试数据。而且EPA（美国环保署）针对LED照明成品所颁发的能源之星标准也以此方法作为LED器件与成品照明光衰和寿命的判断标准。所以，当LED灯在进行能源之星认证的时候，如果LED器件拥有被认可的LM-80测试报告，成品灯可以大大缩短认证和拥有能源之星标志的周期。比如LED灯具，完全不需要进行寿命和光衰测试，只需要两周时间就可以获得能源之星认证和标志；而LED一体式灯具也只需3000小时就可以提前拥有能源之星的标志。这样器件的LM-80报告可以让LED成品灯具厂家提前拥有了市场准入证，大大缩短上市周期，拥有LM-80报告的LED器件厂家也在风气云涌的LED市场竞争中占尽市场先机。

具体的我们LED灯具主要光源LED的LM80要求是什么，那么具体的LM80的测试标准是什么？帕威尔小编下回给各位再详细的分析，敬请期待！

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