北美LED能效法规.ppt

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1、北美LED 能效法规 美国能源部LED及能源之星: 流程要求及其近期的发展,Copyright 2009 Underwriters Laboratories Inc. All rights reserved. No portion of this material may be reprinted in any form without the express written permission of Underwriters Laboratories Inc. or as otherwise provided in writing.,June 2010,内容,能效 什么是能效 为何引入能效

2、 制造商和能效 北美能效项目 加拿大 美国 能源之星及固态照明 背景介绍: 美国能源部及固态照明 能源之星及其固态照明 覆盖产品类别 对制造商的要求 性能指标 最新动态 北美LED灯具光度测定流程,Page 2,什么是能效?,能效： 低碳！在实现相同功能下使用更少的能源。,13 W节能灯的光通量可以和60W的白炽灯媲美，节能75%！,Page 3,为何引入能效?,“替换旧家电是降低温室气体排放的最有效的全球性手段之一！” 2009 麦肯锡研究报告 “在灯具，风扇，水泵系统中，我们有大量的机会节能70 到90，对于电机，可节能50，在诸如加热，制冷，办公设备和家电方面同样可以节约 60！ 落基山

3、研究会,Page 4,制造商和能效,占领市场先机,得到第三方的能效认可 面对激烈的竞争 直接向消费者宣传,满足更严格的法规要求,加拿大要求能效认可的标志 加利福尼亚要求认可的第三方实验室报告 能源之星也要求认可的第三方实验室报告,Page 5,北美能效项目,CA Energy Commission,ENERGY STAR,US Department of Energy,NRCan,加拿大能效项目,Page 7,美国的能效项目,Page 8,Energy Star 的品牌认可,Page 9,能源之星及固态照明,能源部和环境署的共同推动； 自愿参加； 能源之星是目前唯一要求固态照明类的产品需要在第

4、三方面，被认可的机构进行测试；,Page 10,Page 11,灯具耗能,2001年美国建筑能源使用分解图,US DOE 固态照明的项目组成,Source: “Emerging Solution: Solid-State Lighting”, ACEEE Symposium on Market Transformation, March 2007 - Washington, DC,Page 12,能源之星固态照明项目对制造商的要求,涉及产品类别 预先认可流程 测试 提交审批 QA 测试 性能指标 最新动态,Page 13,涉及产品类别,Page 14,初始认证的流程图,预申请流出： - 签署能

5、源之星协议 - 创建产品组 - 选择实验室,EMC - non-reqd,Performance - DOE CALiPER,ISTMT - NRTL - DOE CALiPER - UL DAP,提交流程: - 所需的文件 - 制造商自宣称,Energy Star,市场,Page 15,预先认可流程,申请成为能源之星的合作伙伴； 建立产品组 选择测试实验室,Page 16,测试,根据申请产品的类别在以下实验室进行测试: NVLAP or DOE CALiPER 实验室 性能测试 NRTL or DOE CALiPER 实验室, or UL DAP ISTMT （实际使用温升测试） 制造商或者

6、独立的实验室 噪音，频率等 灯具： 3 个样品,Page 17,测试实验室组合,LTL (NVLAP) 光源测试实验室（Luminaire Testing Laboratory, Inc.） 灯具能效 LUMINAIRE EFFICACY 最小光输出MINIMUM LIGHT OUTPUT 区域流明ZONAL LUMEN DENSITY 染色指数 CRI 色温 CCT 功率因素POWER FACTOR 待机能耗 OFF STATE POWER (IF APPLICABLE) 颜色的空间分布COLOR SPATIAL UNIFORMTIY 颜色保持 COLOR MAINTENANCE/STABI

7、LITY 流明保持Option 2 的 灯具 6000小时测试,UL (NRTL) 依据 UL 153 或者1598 测量元器件实际使用温度 电源（LED 驱动器）温度 输出频率 依据 ASTM-283 测量嵌入式灯具的漏热,Page 18,提交审批,登陆能源之星 My Energy Star Account (MESA) 上载所需要的认可信息 http:/www.energystar.gov/sslpartners,Page 19,提交审批 所需要的报告,IESNA LM-79-08 光度测试报告 (分布式光度计) IESNA LM-79-08 光度测试报告 (积分球) 流明保持 (1) 元

8、器件 或者 (2) 灯具性能实测 电源的温升测量, 如采用方法(2) 质保期,Page 20,提交审批 制造商自宣称,对每个产品或者是产品类别 颜色的空间分布，颜色保持，输出工作频率 噪音, EMI, 瞬态保护（振铃波） 最低的工作温度 (户外产品),Page 21,质量保证流程图,性能测试- DOE CALiPER NVLAP,Energy Star,市场,Q A: 随机, 或者 提名,制造商选择实验室,测试实验室自市场上选择3个样品,制造商提及能源之星报告,Page 22,质量保证测试 (QA),总光通量 灯具能效 色温 染色指数 温度LED 模块温度 电源最大温升,Page 23,质量保

9、证测试 (QA ),随机抽取 / 产品题目 委托第三方机构测试 : 独立于制造商； 被认可的测试能力. 通过市场采购3个灯具；,Page 24,性能指标 家用,Page 25,性能指标 商用,Page 26,创建产品组,制造商可以通过创建产品组，仅测试代表性的一个型号,Page 27,减少测试费用 缩短上市时间,产品组划分的依据,Page 28,原则： 申请替换灯源的色温，染色指数，光通量等要基本一致；并且都通过至少 6千小时的LM-80 测试； 各个组合的性能大体接近； 选择最严酷的组合用于认证；,最新动态,今天4月初，美国环境署召开开放式的网络会议； 涉及各个相关领域，如零售商，制造商，电

10、力部门等共 350多人； 目的：加强能源之星的测试和验证， 保证Energy Star 这个品牌的权威性；,Page 29,能源之星加强测试和验证 基于市场的测试项目,Page 30,光度测试标准的发展,LED 灯具分布式光度计测量的应用标准 IESNA LED 光引擎的测试标准 IESNA 高亮度LED器件的测试标准 CIE 研究如何更好的测量LED的颜色 IESNA TM-21 计算LED 灯具寿命/流明保持的技术备忘录,Page 31,美国能源之星测试项目介绍,Copyright 2009 Underwriters Laboratories Inc. All rights reserve

11、d. No portion of this material may be reprinted in any form without the express written permission of Underwriters Laboratories Inc. or as otherwise provided in writing.,June 2010,内容,标准 美国和加拿大 IESNA 标准 涉及产品 A 类 B 类 LED 主要的测试标准 LM-80 LM-79 测试用的设备 分布式光度计 积分球 LED 产品测量的注意事项,Page 33,北美标准,Page 34,IESNA 标准

12、,Page 35,Energy Star Requirements For SSL Luminaires Version 1.1,能源之星 对LED 灯具的标准,能源之星对一体式LED灯泡的要求,最新版本 1.1 2010/3/22日颁布； 2010/8/31日生效,Page 37,涉及产品,Page 38,Page 38,普通 户外灯 庭院灯，台阶灯，门灯等,普通家用和商用照明产品 台灯，嵌入式等,橱柜灯（家用）及安装在架子上的橱柜灯（商用),不接受 T8/T12 替代灯管,能源之星包含产品,A 类- 家用产品 厨房橱柜灯 台灯 嵌入式，表面安装，吊装式聚光灯 带漫射屏的吊顶灯 格栅灯 带方

13、向形的表面安装灯具 户外用走廊灯 户外用台阶灯 ,Page 39,能源之星包含产品,B 类别- 非家用 嵌入式，表面安装，吊装式聚光灯 橱柜工作灯 移动式台灯 洗墙灯 庭院灯,Page 40,LED 主要的测试标准,Page 41,灯具和一体灯,器件寿命,LM-80 介绍,Page 42,The Photometry of LED Luminaires,Vs.,使用 LM-80 的数据,“Letting It Run”,IES TM-21,LED 灯具 流明保持:,流明保持,被批准的测定L70的方法： Option 1: 元器件性能测量 Option 2: 灯具性能测试（Energy Star

14、文件中规定）,Page 44,流明保持(cont.d),Page 45,申请能源之星的灯具制造商提供LED 元器件 （LED阵列，模组等）的LM-80 报告,该测试报告中有测温点的位置； 测试实验室根据 产品类别 （UL 1598 或 UL 153)的安装方式实际测量测温点的温度； 测试实验室根据测量点的实际温度计算出L70 ；,Option 1:元器件的性能测量,流明保持(cont.d),Page 46,Option 2: 灯具性能测试,测试需要1个样品. 根据LM-79-08使用积分球测量初始时候的光通量； 持续运行6000 小时，约8个月； 在6000小时后，再根据LM-79-08使用积

15、分球测量光通量； 测试实验室根据根据光通量的变化计算出L70 ；,LM-79 介绍,包含LED 灯具及其一体式灯泡 LM-79-08 包括一下重要的测试: 电性能测试 光通量 光强分布 色参数 器件的流明保持包含在LM-80-08中； LM-79 没有描述报告要的格式，只是一个笼统的说法 “ 它应该包含对于每个LED产品性能数据相关的所有重要数据”； LM-79 的测试结果是用于评估LED灯泡和其它类型灯具的重要依据，也是能源之星的参考标准 。,Page 47,常见的数据格式,LM-63 格式的光强分布,相对光度测量,使用传统光源（白炽灯，节能灯）的灯具使用相对光度测量。 测量灯具的光通量；

16、单独测量灯源或者灯和镇流器的组合的光通量； 计算灯具的效率； 光强分布的表达为 cd/流明；,Page 50,相对光度测量(cont.d),LED 灯具不适合采用相对光度测量 LED 器件很难从灯具中移出； 很多LED 器件如果没有采用灯具提供的散热器无法正常工作； LED 在灯具里面和在灯具外的热力环境有很多的不同；,Page 51,相对和绝对光度测量,传统灯具 灯具和灯源都要测试 光强表达 cd/1000 流明 考虑镇流器的系数 计算灯具的效率,灯具测量参考校验的标准灯 绝对光强 (cd) 没有灯具效率的参数 总光通亮 (流明) 计算灯具的效能 (流明/瓦),相对法,绝对法,Page 52

17、,所需要的测试设备,传统灯具 灯具和灯源都要测试 光强表达 cd/1000 流明 考虑镇流器的系数 计算灯具的效率,灯具测量参考校验的标准灯 绝对光强 (cd) 没有灯具效能的参数 总光通亮 (流明) 计算灯具的效能 (流明/瓦),Page 53,总光通量, 灯具的能效 (积分球或者分布式光度计） 光强分布 (IES 格式, 光强极坐标, 区域流明) (分布式光度计) 等照度曲线(分布式光度计) 光谱能量分布 (积分球) 色坐标 (x,y ; u,v) (积分球) 色温 (K) (积分球) 染色指数 (积分球),测量参数及所需要的设备,一种用于测量灯源，灯具，媒介，表面等方向分布特性的光度计.

18、 From ANSI/IESNA RP-16-05,分布式光度计,分布式光度计标准 LM 75,Energy Star 认可的Type C分布式光度计,Energy Star 不认可的分布式光度计,分布式光度计注意事项,安置在相对干净的环境； 光强分布必须要用光强标准灯校验； 光通量测定必须要用光强标准灯校验，用光通量标准灯（和被测灯光强分布一致）验证； 保证足够的测试距离； 杂散光控制； 有偏振光灯具的测量；,一个中空的球体； 内部均匀喷涂漫反射涂料； 对光谱反射没有选择性 From ANSI/IESNA RP-16-05,积分球介绍,The Photometry of LED Lumina

19、ires,积分球的4 PI 测量方法,The Photometry of LED Luminaires,积分球的2 PI 测量方法,涂层的反射率为90%98%； 安置在相对干净的环境； 定期用校验过的标准灯自校，必要时重新喷涂； 测试灯的表面积不能超过 球内表面2 % ； 1米球 白炽灯，节能灯； 1.5米球 HID, 1米的荧光灯管； 2米球 500 W的大功率灯； 温度控制和恒温球； 使用光谱辐射计 ； 标准灯和被测灯光强分布的匹配； 自吸收的补偿,积分球注意事项,温度恒定 25+- 1 摄氏度； 温度测量点位置 1m 间隔，不受热辐射； 灯具附近气流的控制； 不改变产品的安装方式； 带载

20、下电压稳定在0.2%; 谐波控制在3% 以内； 4线法测量电压； 稳定的判断条件 ：0.5% ,3 次读数/ 半小时；,The Photometry of LED Luminaires,LED 产品测量的注意事项： 测试设置,Stabilization of a typical 1 Lamp 32W CFL Luminaire,The Photometry of LED Luminaires,LED 产品测量的注意事项： 稳定时间,Stabilization of a typical High-Power LED Luminaire,The Photometry of LED Luminaires,LED 产品测量的注意事项： 稳定时间,有一定的专业背景； 严格遵守测试流程； 定期的自校； 参加实验室之间的对比测试，能力验证； 追踪标准的变化； 持续培训；,The Photometry of LED Luminaires,LED 产品测量的注意事项： 人员培训,The Photometry of LED Luminaires,5个影响LED灯具性能的要素,LED 器件 散热 色温 电源（LED 驱动器）的性能 光学器件,The Photometry of LED Luminaires,Q & A,