技術(shù)解析：全面剖析LED射燈燈具(上)

　　LED技術(shù)的快速發(fā)展，光效的不斷提升，LED射燈技術(shù)也在快速發(fā)展。目前的LED射燈幾乎是以替代傳統(tǒng)鹵鎢燈為主。相比傳統(tǒng)燈具，LED射燈在節(jié)能及長(zhǎng)壽命方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。隨著LED射燈成本的降低，LED射燈的應(yīng)用也逐步開始普及?！度嫫饰鯨ED射燈燈具》分為上下兩集，上集筆者先從LED射燈的技術(shù)要求，常見的規(guī)格類型及結(jié)構(gòu)給大家講起。

　　（一）LED射燈技術(shù)要求

　　現(xiàn)階段的LED射燈，主要以替代傳統(tǒng)鹵鎢燈為主，相關(guān)的安全要求大多參考傳統(tǒng)照明要求，并根據(jù)LED燈的特點(diǎn)，形成了一套安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。目前，在LED射燈的認(rèn)證方面，國(guó)際上主要以歐洲CE和北美UL認(rèn)證為主，在中國(guó)可進(jìn)行自愿性認(rèn)證（CQC）。

　　在CE認(rèn)證里包含LVD和EMC兩個(gè)方面，其中LVD是按照EN60968標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行（將升級(jí) IEC 62560）；EMC按照EN55015、EN61547、EN61000-3-2和EN61000-3-3標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。此外，LED燈通常還需要額外參照IEC 62471，進(jìn)行光生物安全方面測(cè)試。在北美，通常需要進(jìn)行UL安全和FCC電磁兼容認(rèn)證。UL執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為UL1993、UL8750和UL1310；FCC執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為FCC PART15 Subpart B。在中國(guó)，對(duì)于LED射燈是采用自愿性認(rèn)證（CQC），執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB24906-2010（安全）和GB 17743-2007（電磁兼容）。

　　另外，在LED射燈的性能方面，也有諸多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。美國(guó)有能源之星(ENERGY STAR)有相關(guān)要求；中國(guó)有節(jié)能認(rèn)證要求，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為CQC 3129-2010。這些要求中，均對(duì)LED射燈的色溫、顯色指數(shù)、初始光通量、光效、光通維持率、壽命、中心光強(qiáng)、標(biāo)稱功率、功率因數(shù)、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)等進(jìn)行了規(guī)定。

推算公式　　許多電子產(chǎn)品的壽命是以壞掉來(lái)評(píng)判，但LED是一種壽命很長(zhǎng)的光源，可使用很久都不會(huì)壞。但光通量的輸出卻會(huì)隨著時(shí)間而衰減，因此行業(yè)內(nèi)通常用光衰至70%所需的時(shí)間來(lái)定義LED光源的壽命，即L70。隨著技術(shù)的進(jìn)步，LED的光衰越來(lái)越緩慢，要完整測(cè)試其光衰至70%的時(shí)間也難以做到。由于電子產(chǎn)品的壽命呈指數(shù)規(guī)律，因此LED通常做較短時(shí)間的老化，通過(guò)采樣光衰數(shù)據(jù)，然后以指數(shù)函數(shù)來(lái)推算其光衰至70%的時(shí)間，推算公式如上圖所示。

　　LED射燈規(guī)格及類型

　　● 常見LED射燈規(guī)格及類型

　　通常對(duì)LED老化6000小時(shí)測(cè)試光通維持率LM（Lumen Maintains），按照指數(shù)規(guī)律，若6000小時(shí)后LM＞91.8%，便可宣稱25,000小時(shí)的壽命，若LM＞94.1%可宣稱35,000小時(shí)的壽命，但壽命推算的時(shí)間不超過(guò)測(cè)試時(shí)間的6倍。

圖1：光衰指數(shù)曲線

圖2：LED射燈極坐標(biāo)光強(qiáng)分布曲線

　　LED射燈的角度，一般以50%峰值光強(qiáng)的光束角來(lái)定義。如圖2是一個(gè)LED射燈的極坐標(biāo)光強(qiáng)分布曲線，可以看出，50%光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的角度分別為±20°左右，因此這個(gè)射燈的角度為40°。

　　（二）常見LED射燈的規(guī)格及類型

　　圖3：不同燈頭（從左至右為E14、E17、E26、E27、GU10、GU5.3）　　現(xiàn)階段的LED射燈主要以替代傳統(tǒng)鹵鎢燈為主，因此外形尺寸是參照IEC 60630標(biāo)準(zhǔn)，燈頭參照IEC 60061-1標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)傳統(tǒng)射燈情況，目前的LED射燈主要有MR16、PAR16、PAR20、PAR30、PAR38這幾種。其中MR16通常采用GU5.3燈頭；PAR16主要采用GU10、E26（美洲）/E27（歐洲及中國(guó)）、E14燈頭；PAR20/PA30/PAR38主要采用E26、E27燈頭。

　　LED射燈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析

　　（三）常見LED射燈的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析

　　目前的LED射燈均為自鎮(zhèn)流式，即LED驅(qū)動(dòng)電源全部?jī)?nèi)置在燈體內(nèi)部，直接接電即可使用。

圖4：LED射燈（PAR16-GU10）拆解圖

　　如圖4的射燈拆解圖可以看到，目前的LED射燈主要光學(xué)