[标准] 国标GB/T 24824-2009和北美技术规范LM-79-2008的异同比较 发布日期：2011-09-13 来源：照明工程师社区 作者：李倩 杨培芳 潘建根 浏览次数：551
摘要：北美照明学会发布的IES LM-79-2008《Approved Method: Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting P
摘要：北美照明学会发布的IES LM-79-2008《Approved Method: Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products》和中国国家标准GB/T 24824-2009 《普通照明用LED模块测试方法》是全球范围内率先发布的两项关于LED产品测量方法的标准，两者都对LED产品的光电性能测量方法作出了较为明确的规定，有很多相同点，但也存在一些区别。本文主要从试验的一般要求、光通量、空间光强分布以及颜参数测量等方面来阐述上述两个标准的异同，希望能对读者更深入地理解和应用这两个标准有所帮助。
关键词：标准，LED，光通量，光强分布，颜不均匀性，绝对测量
Keywords: standard，LED，luminous flux，luminous intensity distribution，spatial color
non-uniformity，absolute measurement
一、概述
近年来，国内外半导体照明飞速发展，LED因其特殊的发光机制和性能，其检测方法和评价标准成为了世界LED产业所面临的共同挑战，世界各主要发达国家均把LED标准和检测技术的开发放在了极为重视的地位。其中，美国是LED产业最发达，同时也是最重视LED检测和标准化的国家之一。2008年，北美照明学会率先推出LM-79-2008《Approved Method: Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products (固态照明产品批准的电气和光度测量方法)》，该标准也被用作美国能源之星(Energy Star)认证和美国商用LED产品有效评估和报告(CALiPER)项目的主要参考标准之一。 我国也十分重视半导体照明检测和标准，科技部启动了多项国家863高新技术项目，攻克LED检测中的诸多技术难题。与此同时，国家标准化管理委员会和相关机构也适时展开了L
ED的标准化工作，业内众多专家学者都参与到了这些标准化工作中。2009年，我国首个关于LED产品光电性能检测的国家标准GB/T 24824-2009《普通照明用LED模块测试方法》正式出台，实际上，该标准早在2008年底就完成了报批稿。GB/T 24824-2009适用于各种功率大于1W的LED模块，根据国际电工委员会(IEC)和我国标准的定义，LED模块是半导体照明标准化解决方案的基础，也包括封装LED风力发电汽车、LED灯和灯具等LED相关产品，因此相关LED产品的国家标准[1,2,3]在涉及相关的检测内容时都直接引用了GB/T 24824-2009标准。
LM-79-2008和GB/T 24824-2009都主要涉及LED产品的光电性能检测，有很多共通的地方，具有很强的可比性。GB/T 24824-2009的主要起草人，曾参加了美国有关LM-79的讨论，并根据国内LED标准化工作的基础，并对其草案提出了一些意见，从最后发布的版本来看，不少意见也被采纳。2008年受美国NIST邀请，GB/T 24824-2009的主要起草人与美国LM-79高楼逃生装置主要技术负责人在NIST就LED标准化问题进行了专题研讨。本文将就GB/T 24824-2009和LM-79-2008这两则标准的异同进行比较，希望能给业界以参考。
二、总体比较
两则标准的总体比较见表1，两者在试验的一般要求上基本相似，对光通量测量、光强分布测量、颜特性测量所采用的方案也基本相同。LM-79-2008中强调了LED产品必须采用绝对测量，国标GB/T 24824-2009也采用了绝对方法测量光学性能参数。除了一般的光电性能检测外，GB/T 24824-2009还包括开关、寿命和发光维持特性试验。此外，两者在测量操作的具体方面也存在差异，这些差异也可能会在一定程度上影响测量结果，下文将给出进一步的比较和阐述。
三、试验的一般要求
在试验的一般要求中，LED产品的稳定性是最重要的，两则标准都充分考虑了温度、气流、燃点姿态、热管理等影响稳定性的因素，但也存在一些小的差异，如表2所示。
GB/T 24824-2009在附录中给出了几个修正系数，用来修正非规定条件（如环境温度25℃以外，被测物处在非规定燃点姿态等）下的测量结果。与LM-79-2008钢骨架塑料复合管相比，国标提高了测量的可操作性，但实际上是放宽了测量要求。在高精度测量场合，GB/T 24824-2009仍要求LED产品应在标准规定条件下操作。
四、光通量的测量方法
1. 积分球替代法
两个标准都推荐了4π和2π两种积分球的测量几何，测量示意图如1和2所示。如图1(b)和图2(c)所示，2π检查井盖测量几何的取光口位于积分球顶部虽然能够使多数LED产品按照其标准的燃点姿态工作，但测试安装比较困难，且积分球内容易积累灰尘，影响积分球涂层反射率的稳定性。考虑到上述问题，图1(b)所示的侧边取样口方案更具有可行性。
为了使积分球替代法达到比较好的测量精度，用于定标或校准的标准灯是关键。GB/T 24824-2009和LM-79-2008都提出了尽量使用同类型的标准LED产品作为标准灯，以减小误差，标准LED产品的量值可通过更精确的方法测量，如国家计量院、高精度分布光度计等。
LM-79规定采用90%~98%的高反射率涂层；而GB/T24824-2009则允许80%左右或者蜜饯LH90%~98%两种反射率涂层，并且建议当用分光法(积分球光谱辐射计)测量时，使用高涂层反射率(90%~98%)；利用积分法(积分球光度计)测量时，使用稳定的低涂层反射率(80%左右)。CIE 84-1989《光通量测量方法》文件推荐使用80%反射率涂层，众多欧洲权威实验室也使用80%反射率涂层。GB/T24824-2009在积分球涂层方面有更大包容性，允许按整
体检测设备配备选择最合适涂层。
2. 分布光度计系统
GB/T 24824-2009和LM-79-2008中关于分布光度计系统都提供了两种测量方法：照度积分法和光强积分法，测量原理如图3所示。
由于照度积分法的测量对距离和被测光源的位置不敏感，且测量光束可以不经过反光镜等中间过程，从而能够实现很高的测量精度，是很多国家建立光通量国家基准的测量方法。GB/T 24824-2009中同样将照度积分法规定为基准测量方法，LM-79-2008虽然没有明确将照度积分法定位基准测量方法，但其所描述精确测量光通量的条件即为照度积分法的条件。值得一提的是，LM-79标准的主要起草人Yoshi Ohno博士在美国宣贯LM-79标准时，
还将由我国自主研发的GO-R5000全空间快速分布光度计列为实现LM-79-2008“分布光度计法”测量的设备之一[4]。表3比较了照度积分法和光强积分法及其测量要求：
五、空间光强分布的测量方法
利用分布光度计来测量光强分布，需保证平方反比关系成立，即使测量距离足够大，能把被测物近似看成点光源。但两则标准对分布光度计的类型要求不同，GB/T 24824-2009规定各种类型均可，但应注意使用修正系数；而LM-79-2008则要求只能用C型分布光度计，以保证被测LED产品的稳定发光，从这方面来说，LM-79对测量设备要求更为严格。
除此之外，上述两个标准对测量光强时的扫描角度间隔要求也不同，LM-79-2008要求平面间(水平)22.5°、平面内(垂直)5°；GB/T 24824-2009规定平面间角度间隔一般为10°或更小，平面内的角度间隔一般为5°或更小。
六、颜特性的测量方法
光源颜特性的测量是光源检测的一个重要方面，考虑到LED产品的颜特性可能是空间不均匀的，测量时通常需要测量光源平均颜和空间颜分布。
如表1所示，GB/T 24824-2009和LM-79-2008都指出通过积分球光谱辐射计来测量平均颜，但在测量空间颜分布时，两者除都利用分布光谱辐射计外，LM-79-2008还规定利用度计获得空间积分的三刺激值，从而获得空间颜分布的信息。
GB/T 24824-2009和LM-79-2008对光源光谱分布的测量方法、度参数计算以及空间颜不均匀度的计算都有相应规定，如表卡片式u盘4所示。
七、总结
综上所述，北美LM-79-2008标准和我国GB/T 24824-2009标准在LED和LED产品的检测方法上，有很多相同之处，但也存在较多的差异。通过本文的阐述，希望能给业界以参考，以便更好理解和应用上述两个标准。
GB/T 24824-2009和LM-79-2008两个标准详细地规定了LED模块和LED产品测量方法，以美国LM-79-2008和中国GB/T 24824-2009为基础，进一步建立LED灯具的光辐射测量国际标准已势在必行，国际照明委员会已经成立了R2-42《LED灯具的测量方法(Measurement Mehtods of LED Luminaires)》，我国GB/T 24824-2009的主要起草人承担了这一项目的主要工作。相信，随着世界范围内LED产业的发展，LED检测和标准化建设也将日益完善。
参考文献：
[1] GB/T 24823-2009《普通照明用LED模块性能要求》
[2] GB/T 24908-2010《普通照明用自镇流LED灯性能要求》
[3] GB/T 24907-2010《道路照明用LED灯性能要求》
[4] Yoshi Ohno, IESNA standards on LED and SSL: LM-79, LM-80, and future standards, 2009，CORM conference
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议