本文選自《半導體照明》雜志2013年第9期（總第43期）轉載請注明：中國半導體照明網

普通照明用白熾燈泡，是歷史最悠久、應用場所最廣、數量最大的照明產品，但由于其光效較低，許多國家都已出臺取代白熾燈泡的法令和措施。在已有技術中，熒光燈和LED燈是替代白熾燈較好的選擇;熒光燈產品推向市場的時間早于LED燈，市場規模也大于LED燈泡，從這兩個方面看，熒光燈是兄，LED燈是弟;其間，冷陰極熒光燈和無極燈都是熒光燈同類的改進產品，但正趕上LED照明產品風起云涌、蓬勃發展的年代，冷陰極熒光燈泡和無極燈泡變得相對不為普通大眾所關注和了解。當然，現在LED燈的性能已大大超越了熒光燈泡(包括冷陰極熒光燈泡和無極燈泡)和白熾燈泡，全面取代熒光燈泡和白熾燈泡在產業上已成事實，這是照明歷史上一件非常了不起的技術變革和產業變革。

歷史上的熒光燈取代白熾燈，并未十分普及，至少在熒光燈上市之初的數十年，并不那么成功。為此，早在2006年美國能源部(DOE)對照明進行過市場與技術的研究，其中有一項研究成果是《美國緊湊型熒光燈通往市場之路的教訓》，其總結了緊湊型熒光燈(CFL)在美國取代白熾燈的市場化道路上，為什么緊湊型熒光燈不成功?這份文件是其后制定LED標準規范的一份方向性經驗指南。在多次提到的緊湊型熒光燈取代白熾燈泡市場不成功的原因中，一個重要的因素就是緊湊型熒光燈的性能規范和早期質量不佳，未能滿足消費者的預期;因此，完備的LED產品性能規范和驗證規范，對促進快速成長的LED照明技術進步和市場發展至關重要。

一、中國和國際IEC已出臺和即將出臺LED燈標準

下列有關LED燈泡的標準都是IEC標準和國家層面的國標或輕工業行業標準：

1.已有的國家標準和IEC標準

(1)GB24906-2010普通照明用50V以上自鎮流LED燈安全要求(正在做與以下IEC 62560等同性修訂);

(2)IEC62560-Self-ballasted LED-lamps for general lighting services>50V–Safety specifications;

(3)GB /T 24908-2010普通照明用自鎮流LED燈性能要求(在做與以下IEC/PAS 62612等同性修訂);

(4)IEC/PAS 62612 Self-Ballasted LED Lamps for General Lighting Services Performance Requirements;

(5)GB/T 29295-2012反射型自鎮流LED燈性能測試方法;

(6)GB/T 29296-2012反射型自鎮流LED燈性能要求;

2.已有的中國質量認證中心的節能認證標準

(1)CQC3129-2010反射型自鎮流LED燈節能認證技術規范;

(2)CQC3130-2011普通照明用非定向自鎮流LED燈節能認證技術規范;

3.在制訂的國際IEC標準

(1)IEC 62663-1 Ed.1.0非自鎮流LED燈第1部分安全要求(預計出版日2013-10);

(Non-ballasted LED-lamps-Part 1: Safety specifications(Forecast Publication Date 2013-10));

(2)IEC 62663-2 Ed.1.0非自鎮流LED燈第2部分性能要求(預計出版日2014-09);

(Non-ballasted LED lamps-Performance requirements (Forecast Publication Date 2014-09));

(3)IEC62838 Ed. 1.0普通照明用電源電壓不大于50Vr.m.s交流電壓或120V無紋波直流電壓的自鎮流LED燈安全要求(預計出版日2014-12) (Self-ballasted LED-lamps for general lighting services with supply voltages not exceeding 50 V a.c. r.m.s. or 120 V ripple free d.c.-Safety specifications (Forecast Publication Date 2014-12);

(4)IEC 62776 Ed.1.0普通照明用雙端LED燈安全要求(預計出版日2014-04)

(Double-capped LED lamps for general lighting services-Safety specifications(Forecast Publication Date 2014-04));

(5)IEC/TS 62861 Ed1.0LED產品的主要元件的可靠性測試(預計出版日2014-03)(Principal component reliability testing for LED-based products(Forecast Publication Date 2014-03));

4.制訂中的國家標準(全國照明電器標準化技術委員會)

(1)20130035-Q-607非自鎮流LED燈第1部安全要求(等同IEC 62663-1 Ed.1.0);

(2)20130042-Q-607 普通照明用電源電壓不大于50Vr.m.s交流電壓或120V無紋波直流電壓的自鎮流LED燈安全要求(等同IEC 62838 Ed.1.0);

(3)20130044-Q-607普通照明用雙端LED燈安全要求(等同IEC 62776 Ed. 1.0);

(4)20130043-T-607普通照明用非定向自鎮流LED燈規格分類;

(5)20130045-T-607普通照明用雙端LED燈性能要求;

5.在制訂的中國節能認證標準(全國能源基礎與管理標準化技術委員會)

20130024-Q-469普通照明用LED射燈能效限定值及能效等級。

6.在制訂的行業標準(工業和信息化部輕工行業標準)

QBCPZT 1157-201 LED球泡燈性能要求。

二、LED燈泡“能源之星”規范的創新與可借鑒處

我國的標準體系與歐洲、南美洲、阿拉伯國家(地區)、澳大利亞、南非、日本、韓國等大多數國家一樣，加入了國際標準ISO、IEC體系。因此，我們的國家標準與IEC標準，基本上是等同的，如果有差異，還要向國際組織陳述理由，并向WTO發布公告，征詢各國意見。

美國能源部(DOE)、北美照明學會(ANSI)、北美電器加工者協會(NEMA)等機構，在SSL固態照明技術和標準上早于其他國家進行投入很多，也產出很多。此外，LM-79、ANSI NEMAC78.377、LM-80、LM-82、TM-21等能源之星規范經過多次修訂，都確保了美國在LED照明標準所處的先進地位。

美國LED照明標準不僅是技術研究的成果、產品發展與實踐經驗的總結，也是由利益關方進行自由、公開、民主評議投票的結果。如果我們僅習慣于自己已有的標準體系，不去兼容并蓄，積極關注和采用美洲標準體系，完善和發展我們自己的標準體系，這與我國作為世界照明產品加工基地和即將成為世界照明產品研發基地是不匹配的;此外，關注和研究美洲標準，對我國產品出口美洲會起到有益的幫助和引導作用。

2013年8月27日，美國能源署EPA公布了能源之星“燈泡(Lamp)”規范最終版本V1.0，試圖將“LED一體式燈泡”與“緊湊型熒光燈燈泡(CFL)“兩個規范進行整合成一個“燈泡”規范。該規范公開后，即可以有效采用;舊版本“LED一體式燈泡V1.4”和“緊湊型熒光燈CFL-V4.3”，過渡使用到2014年5月30日，依據這2個能源之星舊規范認可的產品，在2014年9月30日之后生產，不能再貼能源之星的標志上市，已有的能源之星網上列名也將取消。規范中有幾項LED燈泡性能要求和測試方法，是我國標準體系和IEC標準中沒有呈現的地方，或是能源之星規范的創新之處(相對我國與IEC體系)，值得關注和借鑒。

1.光維持壽命測試

能源之星要求“燈泡”規范和“燈具”規范，光維持率都需要測試6000小時，相關的IES標準LM-80，TM-21也是設定這個最少的測試時間，這是基于壽命推導統計方法和LED壽命屬性的研究結果，是美國固態照明技術研究對世界的一個貢獻。

在國際電工委員會(歐洲)的LED標準，“IEC/PAS 62612-2009自整流通用照明LED燈泡性能要求” 和“IEC/PAS 62717-2011通用照明的LED模組性能要求”，這兩本標準中，有關壽命方面的性能，除了IEC首次提出了額定壽命的1/4時間為壽命測試時間外，也注明了最大壽命測試時間是6000小時，在我國LED標準中，也陸續采用了6000小時的壽命測試時間，這些都體現了美國提出的6000小時光維持率，已被其他國家和組織廣泛地認可。

6000小時，尤其在LED產品蓬勃發展更新換代很快的階段，不是最好的辦法。因此，各國都在尋找更快的壽命測試方法，北美照明學會也不例外，據說燈具的壽命測試時間有望簡化到3000小時，以下是相關的北美照明學會在制訂中的有關光維持壽命測試標準：

(1)IES LM-84LED燈泡、引擎和燈具的光通維持測試方法(Method for Measuring Lumen Maintenance of LED Lamps，Light Engines，and Luminaires);

(2)IES LM-85大功率LED燈泡測量方法 (Approved Method for the Measurements of High Power LEDs);

(3)IES LM-xx5LED可靠性測試(LED Reliability Tests);

(4)IES TM-26LED產品額定壽命的預估方法 (Method for Estimating the Rated Life of an LED Product);

(5)IES TM-28LED燈泡、燈具的光通維持預測方法(Prediction of Lumen Maintenance of LED Lamps and Luminaires)。

2.高溫下光輸出測試

美國LM-79測試標準是全世界第一部有關LED燈泡與LED燈具的測試標準，已被英國ECA、新西蘭、澳大利亞、南美洲、以色列、IEA-4E等廣為接受。LM-79的測試條件是被測試的LED產品周圍1米處的環境溫度保持為25℃，然而LED燈泡或LED光引擎在實際使用中周圍的溫度不止25℃，這就是LM-79測試結果的局限性，常溫下25℃所測的光通數據不一定能反映LED光源(包括燈泡或引擎)在實際使用時的高溫環境下的光學數據，因此，美國又率先制定了一本LM-82—LED光源或光引擎在高溫下的測試方法標準。

能源之星“燈泡”規范規定：使用條件下的高溫，例如55℃的環境下，測得的光輸出(按照LM-82)與在常溫環境下溫度25℃時(按照LM-79)測得燈泡的光通相比，前者不得低于后者的90%。這條性能要求，以及該“燈泡”規范中列出的保持高溫環境的幾種方式，相比其他組織的LED標準在高溫下進行老化而常溫下測試光輸出的方式，美國能源之星的規范更切合實際，更先進和科學，值得我國LED照明行業的標準借鑒和參考。

       圖 1 積分球內做光源的 LM-82 測試的高溫控制盒

3.燈泡的光輸出頻率(Operation Frequency)與閃爍(Flicker)

LED燈作為照明用時，光輸出的閃爍頻率是照明舒適性的重要參數，圖2的LED燈頻閃測試圖，其光輸出大小并非恒定不變而是波動的，也有波幅、頻率等參數，需要用來界定其光舒服程度;燈泡的能源之星規范草案4規定了LED燈泡的光輸出頻閃頻率不低于120Hz;有調光(Dimming)功能的燈泡，其閃爍指數(Flicker Index)要低于0.001倍的光輸出頻率，在LED燈泡光輸出頻率不確定時，LED燈泡的閃爍指數要低于30%。閃爍指數計算，如圖2，等于區域1/(區域1+區域2);閃爍測試標準IEEE PAR1789還在完善中，因此，該處與草案4不同，最終版本的燈泡 V1.0能源之星規范，沒有規定閃爍指數的具體限值，只需要產品申請能源之星時，向審核機構報告光輸出的頻率周期，最大閃爍百分比，最大閃爍指數。

能源之星燈泡規范也公布了測試推薦方法。LED照明的操作頻率與閃爍在北美NEMA標準中、美國IES參與主導的IEA-4E文件中，也有光輸出頻率與閃爍要求，在我國有關LED的標準中，據了解，尚未提出光輸出頻率與閃爍的要求。

       圖 2 LED 燈泡頻閃測試圖(Flash Photometer)

       圖 3 閃爍指數(Flicker Index)計算圖

4.LED驅動的聲學噪音(Noise)

能源之星“燈泡”和“燈具”規范中都有LED驅動的聽覺噪音不得超過24db的要求，以前能源之星規范都沒有明確的聽覺噪音測試方法，這次燈泡的能源之星規范，第一次公布了測試方法指南和測試參照的有關國際標準ISO7574-4:1985 B.2.1和ANSI s12.55-2006/ISO 3745:2003，并規定測試6個方位和測試距離在1m以內，這樣要求的噪音測試隔音室，預留的空間比較大，聽覺噪音測試設備的成本很高。

能源之星此項要求，有效規范與預防LED照明的驅動電源在調光狀態下可能造成聲學噪音，因為傳統的白熾燈泡沒有聲學噪音。據了解，在我國有關LED標準中，還沒有提出LED驅動的噪音要求。因此，LED驅動電源、LED調光器、LED燈泡、LED燈具，以及LED室內照明設計的驗收規范，都應該參考和借鑒。

在我國的標準體系中，基于已有的歐洲標準體系，多借鑒、吸收些美國的標準經驗，對形成我國照明行業自己的標準體系有非常實際的幫助。此外，美洲市場作為重要的出口市場，借鑒其標準有著更迫切的實際需求。