光源©照明■(2020年第9期j
陈茂凌张来军
国家电光源质量监督检验中心（上海）（上海201114)
国家灯具质量监督检验中心（上海201114)
上海时代之光照明电器检测有限公司（上海201114) 摘要：在灯具产品设计之初，灯具厂家对产品的相关检测标准应有一个综合且全面的了解，这样才能采用合理的结构设 计和零部件选型。目前，我国教室灯具的检測主要包括CQC安全认证、CQC节能认证、现场照明检测、可靠性检测（光通维持寿命试验1 000 h法），前三项已较为成熟，文章主要针对光通维持寿命试验展开论述。该项可靠性检测有助于最终 产品的寿命宣称及验证，目前越来越受到相关人员的重视。
关键词：教室灯具；光通维持寿命试验；可靠性測试；1 000h法
〇引言
近年来，由于电子数码产品的普及，再加上中小学生 的学习负担重、伏案时间比较长，我国儿童青少年的近视 率居高不下，且呈不断攀升趋势。数据显示，目前我国儿 童青少年的近视率居世界首位，小学生近视比例为45.7%, 初中生近视比例为74.4%，高中生近视比例为83.3%。看到 这些触目惊心的数据，除了改变学生在日常用眼时的不良 习惯，改善中小学校的教室照明环境亦刻不容缓。监管机 构也在不断提高教室灯具的检测标准，扩大检测范围，以推动灯具厂不断提高产品质量。
戒毒1背景
目前，我国教室灯具的检测工作主要分为安全、性能、现场、可靠性等四大类，如表1所示。
上述第1、2、3项检测都已开展多年，灯具厂家也比 较清楚相关检测要求。但第4项灯具光通维持寿命试验，仍正在逐步推广的过程中。而且在越来越多的教室灯具招标方案中，灯具的可靠性检测寿命推算结果被列入其中。由此可见，对灯具产品的可靠性检测越来越受到人们的重视。
2标准简介
标准《LED灯具可靠性试验方法》（GB/T33721 —2017) 主要分为三大部分：耐久性测试、环境测试、光通 维持寿命试验（包括1 000 h法和直接法）。为了验证LED 灯具产品的可靠性，可以根据产品特性及工作环境，选择 标准中合适的项目进行检测。
耐久性和环境测试的项目，相关人员平时接触较多，具体的测试内容和其他一些标准有较多相似的地方，文章 不再赘述。关于LED灯具的光通维持寿命试验方法，即该 标准第14章的1 000 h法和直接法，由于检测周期和测试 样本及难易度的原因，委托方基本上都是选择用1 〇〇〇h法 进行寿命验证。很多企业对灯具可靠性测试的光通维持寿 命试验不太了解，因此在实际测试中遇到的问题也比较多，文章主要论述教室灯具在光通维持寿命试验过程中容易出 现的问题。
表1教室灯具检测说明
分类检测标准检测周期/d检测方式检测条款特点
CQC安全
认证
《灯具第1部分：一般要求与试验》
(GB7000.1—2015)；《灯具第2-1
部分：特殊要求固定式通用灯具》（GB
7000.201—2008)
30
由检测机构出具认证检测报
告后，认证机构发放证书（含
初始认证及后续监督抽样）
满足灯具安全、电磁兼容的要求
CQC节能
认证
《中小学校及幼儿园教室照明产品节能
认证技术规范》（CQC3155—2016)
30
(LED光
源、第一阶
段）
由检测机构出具认证检测报
告后，认证机构发放证书（含
初始认证及后续监督抽样）
灯具的光通量、光效、配光曲线、
闪烁等光电参数符合要求
现场照明 检测
《中小学校设计规范》（GB 50099—
2011);《中小学校教室采光和照明卫
生标准》（GB 7793—2010);《建筑
照明设计标准》（GB50034—2013);
《中小学校及幼儿园教室照明设计规范》
(DB31/539—2011)
1由检测机构到照明现场检测，
出具委托检测报告
现场的照度（均匀度）、亮度（均
匀度）、眩光、功率密度等光电
参数符合要求
可靠性检
测（光通维 持寿命试 验 1 000 h
法）
《LED灯具可靠性试验方法》（GB/T
33721—2017)
45送样至检测机构完成检测，
出具委托检测报告
验证企业宣称灯具产品的寿命及
维持率
(2020年第9期}■丨标准与检测丨3测试分析
3.1测试实例A
某教室灯具正面照如图1所示。该测试样品为教室灯
具，透光罩外有镀铬格栅，光学材料是聚苯乙烯（PS)、光
源是型号为2835的LED颗粒。从结构上看，该灯具的光
源是非用户替换光源，LED控制装置可替换。
图1教室灯具正面照
步骤1 ：在进行初始光学测试前先拆开透光罩，根据
LM80报告的7；点位置，布好温度测试点，得到r’s，如图
2所示。根据客户提供的电路图，测得单颗芯片的工作电流/’f
为36 mA，小于LM80报告的/f (60 mA)。随后完成初始
光电参数的测试。
图2热电偶布点岳潮湿的肥厚李雪梅
步骤2 ：灯具厂声称灯具寿命为30 000 h，光通维持率
为85%。试验条件和考核指标如表2所示。按照表2的要求,
将完成初始光学测试的三份样品放入高低温试验箱进行
1 000 h老炼。高低温试验箱的温度控制在（50±2)°C、相
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对湿度控制在65%±5%。上述试验结束后，再进行r s温度、
灯具光电参数的测试。
表2试验条件和考核指标
验证参数
试验条件
环境
温度和
相对湿度
试验
时间/
h
光通量
维持
率/%
L E D焊
点温度
上升
TS/°C
电源输
入功率
误差/%
品
漂移
(△Z i’
V，）
声称寿命 <25 000 h
(40±2)
°C,
65%±5%
1 000>93<5<3
0.004
(考虑
中）
声称寿命 <35 000 h
(50±2)
。(2，
65%±5%
1 000>94<5<3
0.004
(考虑
中）
声称寿命 <50 000 h
(60±2)
°C,
65%±5%
1 000>95<5<3
0.004
(考虑
中）
步骤3：完成1 000 h的各项参数测试后，整理前后数
据，该批次三份样品各项参数前后变化率均未超过标准限
值，符合要求。
步骤4：根据LM80数据确定根据灯具的声称寿
命确定L’,。
通过比较得知L'S L,；验证通过，测试结束。
3. 2测试实例B
某室内灯具，透光罩采用P S材料，外罩还有塑料格
栅，在测试时，委托方宣称50 000 h的寿命，所以产品按
60°C进行了 1 000 h老炼。但是，该批灯具经过高温测试后，
透光罩发黄，格栅发黄且产生了一定的形变，没有通过
1 000 h之后的光电测试。主要原因是格栅变形挡光影响ct
了光输出，同时透光罩发黄，测出来的颜有误差，光通
维持率和颜漂移这两项的数据计算后发现都超过标准限
值，测试不通过。
4常见问题分析
关于教室灯具的1 000 h法寿命测试，大致有如下几个
比较常见的问题。
4. 1LM80报告的常见问题
LM80报告的常见问题是委托方提供的测试报告不符
合寿命测试及验证过程要求提供的信息，诸如单颗芯片工
作电流、光通维持率数据、r s点等信息在测试开始前就应
该确定清楚，以免到后期测试结束才发现没有合适的芯片
测试报告可用。
目前，对于LM80的检测报告，并未要求由第三方检
测机构出具。在实际测试中，大部分灯具厂家提供的LM80
报告是几家知名芯片生产厂出具的报告，可以在产品
浙江省消防条例
上查到来源，一小部分是由第三方检测机构出具的报告，
还有少数企业提供的是一些无法追溯的LM80检测报告，
看上去报告内容比较粗糙，内容不多且有重要信息缺失，
该种LM80报告的真实性无法验证。通常，CQC的LED模
块节能认证、道路隧道照明节能认证等，都会应用LM80
报告的数据推算产品寿命。因此，LM80报告信息的准确性
以及数据的真实性都非常重要，需要适当合理监管。
4.2 LED灯珠及光学材料的选型
关于灯具的设计，如颗粒选型，若选光衰很小的灯珠，
推算出的灯具寿命自然会长一些。另外，光源板的电路及结
构设计，对芯片使用的电参数以及灯具的散热都会有影响。
教室灯具光学材料的选型很重要，各种材料在不同温
度下的光衰不一样，这是影响L’，光衰验证的一个重要条件。
一般，比较常见的黑板灯选用PC材质的光学材料，教室灯
则多用P S或PMMA材质的光学材料。PC材质较多用于户
外灯具，如路灯隧道灯的透镜；P S或PMMA多用于室内灯
具，如筒灯的扩散板。经多次测试发现，与使用PC材质透
光罩的黑板灯相比，使用P S板的教室灯具在高温老炼后发
黄的情况比较多。
鉴于教室灯具使用环境的特殊性，涉及的检测项目很
多。选用合适的教室灯具光学材料，既要考虑符合安全认
光源©照明
j
2020年第9期）
证时的结构上罩壳的机械强度以及防触电的要求，又要考 虑节能认证中蓝光的要求（必须达到RG 0)，还要满足现场 测试时的照度均匀度、防眩光等指标要求，透光罩外面还 要加格栅等。此外，有些灯具厂会多加一两层特殊材质的 透光板，目的在于提高灯具的照度均匀度，降低灯具的蓝 光危害等。但是，过多添加光学材料板，在可靠性测试方 面会出现问题。因为不同材质的光学材料在计算验证光衰 时，A L 。的数值会累加，数值越大对最终结果越不利，如 超过三层的光学材料，灯具推算出30 000 h 时的光通维持 率非常低。因此，灯具厂在光学材料的选择上要综合考量， 科学选择。多层光学材料板示意图如图3所示。
图3多层光学材料板
虽然标准中验证的灯具寿命可达50 000 h ，但实际上 LE D 控制装置作为灯具的一个核心部件，其寿命通常在 20 000 h 左右，之所以能验证灯具50 000 h 的寿命，关键 在于，从结构上讲，驱动是可替换的，验证的灯具寿命没 有考虑LED 控制装置。如果灯具厂设计的驱动不可替换， 驱动的腔体用胶封死，那么该种灯具就不适合通过标准的 方法进行寿命验证。因为在该种情况下，LED 光源的寿命 已经不是决定灯具寿命的关键因素，LED 控制装置一旦损 坏只能更换灯具。
另外，对TM -28灯和灯具的预测寿命推算，相关标准 也主要是测试工作电流、温度、光通量等光电参数，不考 虑控制装置寿命，也没有提到灯具的结构设计变化，这对 寿命推算验证可能存在影响。虽然目前在相关标准中没有 明确说明驱动电源是否可替换，但在实际测试中还是应该 区别对待。
对于不可替换光源的灯具结构，如透镜直接固定在
LED 颗粒上无法拆下，如图4所示；又如粘贴式或卡扣式
的透光罩，与灯具为一体不可拆卸，强行拆卸会破坏灯具 结构导致无法复原的，这些类型的灯具，都没有合理的方 法进行初始状态时的温度布点测试，也不适合使用该条款 进行测试验证[2_3]。
4. 3灯具声称寿命的选择
灯具声称的寿命可长可短，灯具声称光通维持率可高 可低，同样的一款产品，制造商声称35 000 h 寿
命时光通 维持率为80%，或声称30 000 h 寿命时光通维持率为85% 都是可以的。如上述测试实例B ，如果一开始按较低的 测试条件（如宣称产品25 000 h 时维持率为85%)去进行， 40°C 的老炼测试应该可以通过。
耐热能力相对较差且易老化的光学材料，在实际应用 于室内灯具时，并不会有太大的问题，毕竟大多数室内灯 具的r a 值就是25 °C ，不会像户外灯具的工作环境那么严 苛。室内灯具的实际工作环境温度也相对要低很多，一般 不会超过40 °C ，实际测试下来，教室灯具的芯片工作温度 大都在40 °C 以下。因此，一味追求产品更长的额定寿命宣 称值，而简单选用60 °C 高温老炼条件加速模拟测试，并不 科学，而且产品测试情况也大多不符合标准。因此，灯具 生产厂应该结合自身产品的特点，在合理的范围内宣称灯 具寿命和光通维持率。
4. 4如何确定LED 颗粒/’f
检测中的难点在于确认单颗LED 颗粒的工作电流。在 标准中，主要测定灯具内LED 模块的输入电流，根据不同 电路计算模块单元的/’f ，以确定/%与1^\^80报告给出的 模块电流人的对应性。笔者认为该条应由客户提供声称的 单颗芯片工作电流值，再由检测人员计算并实测验证数据 的合理性。此外，还有温度数据的布点和采集。要测量光 源温度，必须拆除光学部件，因此测量温度的热电偶布点 应在测量初始光参数前进行，并且在测试过程中始终固定 在光源板上，以保证灯具在后续各项测试时状态保持一致， 尽量减少由于拆卸和安装光学部件给整个测试过程带来的 影响。
5结束语
结合上述测试实例和分析，检测人员在检测灯具的 可靠性时，应根据实际情况判断，帮助灯具厂家在检测 环节中发现问题，为用户提供更高质量的产品。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标
准化管理委S 会.LED 灯具可靠性试验方法:GBA 33721 — 2017[S ].北京：中国标准出版社,2017.[2] 庄金迅，于睿，高新月，等.大学教室照明改造前后的光环境
分析[J ].光源与照明，2020(8) :35-37.[3] 安波.恒照度智慧教室光环境[J ].光源与照明,2019⑷：42-
44.
沈阳药科大学学报
图4
灯珠与透镜一体式
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