美國(guó)能源之星LM-80

項(xiàng)目背景
在一片節(jié)能照明的呼喚聲中，各國(guó)開(kāi)始針對(duì)固態(tài)照明領(lǐng)域制訂相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)近一年的草案修訂后，美國(guó)能源之星固態(tài)照明燈具標(biāo)準(zhǔn)于2007年9月發(fā)布最終版。在各國(guó)積極推廣節(jié)能政策，而照明占全球總用電量近五分之一的情形下，LED發(fā)光二極管是目前最受期待可達(dá)成節(jié)能照明的最佳方式之一，隨技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的商機(jī)也指日可待。
編輯本段照明燈具標(biāo)準(zhǔn)
能源之星對(duì)固態(tài)照明燈具制訂的標(biāo)準(zhǔn)，除依據(jù)符合現(xiàn)行照明工業(yè)參考標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試程序外，同時(shí)也由相關(guān)的照明工業(yè)組織開(kāi)發(fā)新增或修訂的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試程序。本標(biāo)準(zhǔn)適用的范圍為一般照明使用之固態(tài)照明產(chǎn)品，其中包括具有顯著照明功能的裝飾用產(chǎn)品，產(chǎn)品若要符合能源之星資格，則須滿足其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之所有規(guī)范，其同時(shí)規(guī)范住宅及商用產(chǎn)品，且只適用于被設(shè)計(jì)連接至電力網(wǎng)(Electric Power Grid)之產(chǎn)品。 　　除此之外，指示用的固態(tài)照明產(chǎn)品，如交通燈和出口標(biāo)志、專供裝飾之產(chǎn)品，以及被用于改造現(xiàn)有設(shè)備的固態(tài)照明產(chǎn)品都不適用于此標(biāo)準(zhǔn)。在本標(biāo)準(zhǔn)中，固態(tài)照明產(chǎn)品被分為A類產(chǎn)品(Category A)和B類產(chǎn)品(Category B)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各產(chǎn)品的規(guī)范中，一般規(guī)定的部分均適用于A類和B類產(chǎn)品。
表1 固態(tài)照明燈具的相關(guān)色溫范圍列表
標(biāo)稱相關(guān)色溫(K) 色溫(K)
2,700 2,725±145
3,000 3,045±175
3,500 3,465±245
4,000 3,985±275
4,500 4,503±243
5,000 5,028±283
5,700 5,665±355
6,500 6,530±510

表2　能源之星固態(tài)燈具標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各項(xiàng)性能特征規(guī)范之參考標(biāo)準(zhǔn)表 　　性能特征 量測(cè)方法參考標(biāo)準(zhǔn)
光輸出 IESNA LM-79-XX*
輸入功率 ANSI C82.2
功率因子 ANSI C82.77
流明衰退(L70) IESNA LM-80-XX*
演色性指數(shù) ANSI C78.377A*
IESNA LM-78-XX*
CIE 13.3-1995
IESNA LM-58
色度與相關(guān)色溫 IESNA LM-79-XX*
CIE 15:2004
IESNA LM-58
IESNA LM-16
色空間均勻度與色彩維持 IESNA LM-79-XX*
CIE 15:2004
IESNA LM-58
IESNA LM-16
電源供應(yīng)器外殼最高量測(cè)或制造商指定測(cè)量點(diǎn)溫度 UL1598
噪音 聲音評(píng)定等級(jí)A：電源供應(yīng)器不超過(guò)24分貝
便攜式燈具安全性 ANSI/UL 153
接線式燈具安全性 UL1598
一般規(guī)定適用所有燈具 　　能源之星在色度方面，要求燈具的相關(guān)色溫(CCT)必須包含其指定八個(gè)相關(guān)色溫值的任一個(gè)，且范圍落于附件中于CIE 1931色度圖上定義的七階色度四邊形(7-step Chromaticity Quadrangles)內(nèi)(見(jiàn)表1)。其所定義的八個(gè)色度四邊形，除與能源之星日光燈規(guī)范現(xiàn)行的六個(gè)七階麥克亞當(dāng)橢圓(MacAdam Ellipses)重合外，另外增加4500K及5700K可于固態(tài)照明燈具上應(yīng)用的標(biāo)稱(Nominal)相關(guān)色溫值。 　　此外，能源之星也要求燈具在不同方向的色空間均勻度(Color Spatial Uniformity)，如視角的改變的色度變化，必須位于從CIE 1976(u',v')色度圖的加權(quán)平均點(diǎn)(Weighted Average Point)之0.004以內(nèi)。而產(chǎn)品壽命期間的色度變化在CIE 1976(u',v')色度圖上應(yīng)于0.007內(nèi)，其對(duì)于室內(nèi)燈具的演色性指數(shù)(Color Rendering Index)也須在75以上。 　　至于其它方面，燈具在關(guān)閉狀態(tài)(Off-state Power)時(shí)不得消耗功率。但用于居住、運(yùn)動(dòng)、光控或具有外部控制及智慧的可獨(dú)立尋址燈具為例外，其在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的電消耗不得超過(guò)0.5瓦。能源之星也要求制造商提供從購(gòu)買(mǎi)日起3年內(nèi)修理或更換損壞零件，包括光源及電源供應(yīng)器的保固，對(duì)于住宅產(chǎn)品而言，其書(shū)面保固必須于裝運(yùn)時(shí)附于燈具包裝內(nèi)，而燈具制造商也應(yīng)遵守組件制造商對(duì)熱管理的指引、認(rèn)證計(jì)劃和測(cè)試程序。
編輯本段對(duì)模塊和數(shù)組之要求
本標(biāo)準(zhǔn)的最終版比起其先前提出之草案版本，降低對(duì)于住宅室內(nèi)流明衰退(Lumen Depreciation)的要求，以承認(rèn)住宅室內(nèi)應(yīng)用較短的操作周期。這一降低會(huì)允許更多的產(chǎn)品以較低的成本，且依然很長(zhǎng)的使用壽命進(jìn)入市場(chǎng)，以此估計(jì)，住宅室內(nèi)燈具在每天操作3個(gè)小時(shí)的情況下，可被預(yù)期維持70%的初始光輸出達(dá)23年。
編輯本段室外燈具之要求
關(guān)于住宅自動(dòng)日光控制，能源之星規(guī)定附加于建筑物上的住宅燈具及其耗損功率大于13瓦的燈具，必須包含一個(gè)自動(dòng)積分光傳感器(Integral Photo-sensor)以防止其在白天操作。此外，控制器必須在手動(dòng)切換或測(cè)試操作24小時(shí)內(nèi)自動(dòng)重新啟動(dòng)。
編輯本段電源供應(yīng)器之要求
電源供應(yīng)器的功率因子(Power Factor)在住宅用須大于0.70，商用則須大于0.90。最低操作溫度方面，規(guī)定戶外應(yīng)用燈具之電源供應(yīng)器應(yīng)具有-20℃或更低的最低操作溫度。在實(shí)時(shí)(In-situ)操作時(shí)，量測(cè)之溫度值不應(yīng)超過(guò)電源供應(yīng)器制造商的最高建議外殼溫度或指定測(cè)量點(diǎn)溫度。此外，能源之星對(duì)于輸出操作頻率、電磁和無(wú)線電頻率干擾、噪音及瞬時(shí)電流保護(hù)等項(xiàng)目，也定出個(gè)別的規(guī)范說(shuō)明。
編輯本段封裝之要求
有關(guān)控制裝置和應(yīng)用不兼容性的部分，文件須寫(xiě)明任何已知的不兼容性，包含光控制(Photo-controls)、調(diào)光器(Dimmers)或定時(shí)裝置(Timing Devices)。除一般規(guī)定外，能源之星還分別對(duì)于A類與B類產(chǎn)品針對(duì)相關(guān)色溫、光視效能(Luminous Efficacy)、區(qū)域流明密度(Zonal Lumen Density)、最小光輸出及其它的相關(guān)規(guī)定作出定義，并分類標(biāo)示、個(gè)別列出以要求達(dá)到規(guī)定之值，本文將依標(biāo)準(zhǔn)分類之項(xiàng)目列舉說(shuō)明： 　　A類產(chǎn)品 　　能源之星對(duì)非固態(tài)照明的住宅燈具的標(biāo)準(zhǔn)，是以在25℃環(huán)境下，測(cè)量之電燈系統(tǒng)的光輸出除以輸入功率作為系統(tǒng)效能，熒光燈的測(cè)試程序即支持此方式。然而，本標(biāo)準(zhǔn)利用燈具效能，建立固態(tài)照明燈具性能的準(zhǔn)則： 　　燈具效能=燈具的光輸出量（包括燈具效率與熱效應(yīng)）/燈具輸入效率 　　而能源之星在固態(tài)照明產(chǎn)品中所要求的程序是根據(jù)燈具效能，而不是系統(tǒng)效能的原因包括發(fā)光二極管一般都整合在燈具中，而準(zhǔn)確測(cè)量脫離燈具的發(fā)光二極管光源往往不可能，故無(wú)法輕易移除而不改變光源的表現(xiàn)。發(fā)光二極管的性能明顯受到溫度上升的影響，其產(chǎn)生的熱通常經(jīng)由外部散熱鰭片(Heat Sink)移除，而這裝置可設(shè)計(jì)在燈具上，將光源從散熱鰭片分離可能會(huì)明顯影響測(cè)量結(jié)果，且沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)試程序衡量發(fā)光二極管的系統(tǒng)效能。 　　然而，標(biāo)準(zhǔn)組織正在制訂發(fā)光二極管燈具的光度測(cè)試程序，此項(xiàng)測(cè)試程序目前以草案形式，并于2007年第四季度公布最終版標(biāo)準(zhǔn)。燈具效能可提供更實(shí)際的能源效率的信息，因考慮電源供應(yīng)器、散熱和燈具的損失，從而更滿足買(mǎi)家尋求在最低能源輸入下能有最大的光輸出。針對(duì)不同種類的固態(tài)照明產(chǎn)品，能源之星分別作出了不同的規(guī)范，如表2所示。 　　B類產(chǎn)品 　　B類產(chǎn)品主要是宣告美國(guó)能源部的目標(biāo)，本質(zhì)上為大幅增加燈具未來(lái)的性能需求，并鼓勵(lì)持續(xù)改善固態(tài)照明燈具的技術(shù)選擇和燈具設(shè)計(jì)，B類產(chǎn)品在普遍照明的寬廣應(yīng)用上將更合適，而不局限于A類產(chǎn)品的應(yīng)用上。 　　在B類產(chǎn)品中，能源之星設(shè)定的最低燈具效能指標(biāo)是為能達(dá)到當(dāng)今采用傳統(tǒng)光源最具效率之照明系統(tǒng)。舉例來(lái)說(shuō)，普遍接受之高性能T8日光燈和電子安定器(Electronic Ballast Systems)系統(tǒng)的額定值約為100lm/W，而高質(zhì)量燈具的效率約為七成，所以燈具效能大約會(huì)在70lm/W左右。

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產(chǎn)品測(cè)試項(xiàng)目：

電磁兼容：EMC租場(chǎng)/EMC測(cè)試/EMC認(rèn)證；擁有966暗室；

電池測(cè)試：UN38.3測(cè)試/GB18287測(cè)試/IEC62133認(rèn)證/MSDS報(bào)告等；擁有國(guó)家CNAS授權(quán)；

燈具測(cè)試：LM-79/LM-80/配光曲線/IEC文件/光性能測(cè)試/能源之星等；

機(jī)械測(cè)試：普通機(jī)械/危險(xiǎn)機(jī)械/醫(yī)療器械；擁有NB機(jī)構(gòu)授權(quán)；

能效測(cè)試：ERP能效 GEMS能效 MEPS能效；有國(guó)家能力測(cè)試授權(quán)；

化學(xué)測(cè)試：ROHS測(cè)試 REACH測(cè)試 LFGB測(cè)試等相關(guān)測(cè)試；擁有國(guó)家CNAS授權(quán)；

可靠性測(cè)：振動(dòng)，高低溫，防水防塵，MTBF測(cè)試等相關(guān)測(cè)試；擁有國(guó)家CNAS授權(quán)；

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