無頻閃一體化筒燈深度評測

　　能源之星(Energy Star)，是適應(yīng)美國能源部要求興起的一項認(rèn)證，是除了UL、FCC認(rèn)證以外，燈具類產(chǎn)品進(jìn)入美國市場最受客戶歡迎的一項認(rèn)證。UL體現(xiàn)了產(chǎn)品良好的安全性，F(xiàn)CC體現(xiàn)了產(chǎn)品的電磁兼容性，而Energy Star認(rèn)證則體現(xiàn)了產(chǎn)品良好的節(jié)能性能，特別是針對現(xiàn)在全球能源日漸緊缺的情況。能源之星評級已成為消費者和企業(yè)購買決策的一個重要組成部分。

　　CEC Title24標(biāo)準(zhǔn)是在2016年發(fā)布的新的建筑能效法規(guī)，法規(guī)要求適用的高效光源必須滿足Joint Appendix JA8-2016的測試和要求。此法規(guī)中要求對高效照明光源的頻閃(Flicker)必須進(jìn)行量化測試和報告。

　　此次評測我們根據(jù)能源之星和T24要求，對一款獲得能源之星認(rèn)證的筒燈產(chǎn)品LEDL65-120V-15W-T進(jìn)行剖析。本次評測樣品來自上?？崴{(lán)電子科技有限公司，由新東方國際認(rèn)證測試服務(wù)中心擔(dān)任第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品參數(shù)的檢測，由梁廣全梁工對報告進(jìn)行相關(guān)的翻譯與整理工作。以下是報告內(nèi)容。

　　產(chǎn)品信息

　　產(chǎn)品性能VS標(biāo)準(zhǔn)要求

　　通過上面主要參數(shù)的比對，我們可以很清楚的了解到能源之星標(biāo)準(zhǔn)與這款產(chǎn)品參數(shù)之間的比對，接下來我們?nèi)讉€參數(shù)來進(jìn)行分析。

　　能源之星分析

　　1、電氣光色參數(shù)

　　光、色參數(shù)在能源之星里有提出明確要求，定向下照燈具光效要求≥55 lm/W，光通量要求不高，因此光效是作為一個主要考量參數(shù)。另一個指數(shù)是顯色指數(shù)，能源之星要求Ra≥80，R9> 0,室內(nèi)商照燈具Ra80是屬于常規(guī)要求，這里有對R9進(jìn)行了明確要求(R9即飽和紅色)，我們來詳細(xì)看一下這個燈的光色參數(shù)(見圖1)：

圖1

　　1)光效

　　從圖中我們可以看到，光效達(dá)到67.8 lm/w，高出能源之星要求23.27%，算是不錯了，但是離行業(yè)水準(zhǔn)還有點差別，一般筒燈都做到70lm/w左右。

　　2)顯色指數(shù)

　　另外我們來看一下Ra，達(dá)到了92.3，R9=60，從R1～R15各項參數(shù)來看，都表現(xiàn)優(yōu)秀，可以用在一些比較專業(yè)的場所。從圖1可以看到 Ra有R1～R15，其中R1～R8稱為典型顯示指數(shù)，R9～R15稱為特殊顯色指數(shù)，Ra表示平均顯色指數(shù)(R1～R8的平均值)。尤其R9(深色鮮紅)是評價紅色復(fù)現(xiàn)質(zhì)量的指標(biāo)，可以用來評價生肉的顯示性。博物館、美術(shù)館等場所則要求對所有的顏色都能高度真實還原，對Ra和R1-R15指數(shù)的要求就更為嚴(yán)格。

　　3)色溫

　　能源之星將色溫分為五個區(qū)，2700K、3000K、3500K、4000K、5000K，對顏色角度一致性也做了要求，光束角范圍內(nèi)色坐標(biāo)與加權(quán)平均值坐標(biāo)在CIE1976色度圖上的的直線距離在不超過0.006。產(chǎn)品實際測試色溫2971K，Duv-0.0004，接近標(biāo)準(zhǔn)值(詳見圖2)。

圖2

　　2、調(diào)光參數(shù)

　　這款產(chǎn)品是一款具有調(diào)亮度筒燈，在能源之星里面有明確燈具及其組件至少能夠提供20%到100%光通量連續(xù)可調(diào)的能力。在調(diào)光最低光輸出時距離1米或以內(nèi)的噪音不應(yīng)超過24dBA。產(chǎn)品測試光通量為1002.1 lm,20%-100%光通量連續(xù)調(diào)光，光通量范圍則是從200.42lm-1002.1 lm。能源之星測試直接將光輸出調(diào)到最低要求(見圖.3),光通量在調(diào)至192.6 Lm 光、色參數(shù)無明顯變化，PF隨之變化是正?，F(xiàn)象!調(diào)光功能打到20%-100%調(diào)節(jié)!

　　2.1、噪音

　　關(guān)于在調(diào)光過程中驅(qū)動噪音，是由于調(diào)節(jié)電流會出現(xiàn)的現(xiàn)象，在能源之星中要求是在調(diào)光最低光輸出時距離1米或以內(nèi)的噪音不應(yīng)超過24dBA。實際測試為13.7dBA<1m(見圖.4)。噪音表現(xiàn)極好，比標(biāo)準(zhǔn)值還低42.92%。< p="">

圖3

圖4

　　3、浪涌保護(hù)

　　浪涌(Electrical surge)，顧名思義就是瞬間出現(xiàn)超出穩(wěn)定值的峰值，它包括浪涌電壓和浪涌電流。浪涌主要指的是電源(只是主要指電源)剛開通的那一瞬息產(chǎn)生的強(qiáng)力脈沖，由于電路本身的非線性有可能高于電源本身的脈沖;或者由于電源或電路中其它部分受到本身或外來尖脈沖干擾叫做浪涌.它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞，如PN結(jié)電容擊穿，電阻燒斷等等. 而浪涌保護(hù)就是利用非線性元器件對高頻(浪涌)的敏感設(shè)計的保護(hù)電路，簡單而常用的是并聯(lián)大小電容和串聯(lián)電感。

　　能源之星浪涌保護(hù)要求線路浪涌為100KHz，2.5KV的七次振鈴波，有共模和差模兩種模式，即L-N以及L/N-PE,產(chǎn)品測試通過，符合能源之星要求 (見圖5)：

圖5

　　4、溫度測試

　　溫度主要要求測試方面，一則為驅(qū)動溫度，一則問LED結(jié)溫，溫度對燈具的光通量、光效、使用壽命等都有較大影響，良好的散熱功能以及較低的發(fā)熱會極大的提升燈具各方面性能，延長燈具使用壽命。

　　1)、驅(qū)動外殼溫度

　　驅(qū)動壽命是限制燈具壽命的一大因素，80%燈具壽命終止均由于驅(qū)動失效因此，驅(qū)動壽命宣稱30000H，LED壽命一般≥50000H，熱量問題是引起并會加速失效的原因，因此良好的導(dǎo)熱、散熱是一個重要手段!驅(qū)動外殼溫度能源之星要求為燈具產(chǎn)品穩(wěn)定運行達(dá)到溫度平衡后，溫度不應(yīng)超過驅(qū)動制造商建議的最大溫度，制造商標(biāo)稱為 ≤105 ℃。由于產(chǎn)品為光引擎集成方案，驅(qū)動元器件集成在光源版上，因此測試驅(qū)動外殼溫度應(yīng)該測試溫度最高元器件的溫度(見圖6)。在電子元件中IC為發(fā)熱最大的電子元件，因此此次測試的是IC的表面溫度，溫度為58.2℃，溫度比制造商建議最大溫度低46.8℃，低44.57%，電子元件工作溫度降低，一時導(dǎo)熱良好，燈具散熱順暢，二則電子元件質(zhì)量保證，余量留得夠足，未滿載工作，這樣能更好地保證電子元件壽命，燈具壽命也得以保證。

圖6

　　2)、LED溫度

　　LED溫度一般為LED結(jié)溫， LED的基本結(jié)構(gòu)是一個半導(dǎo)體的P—N結(jié)。實驗指出，當(dāng)電流流過LED元件時，P—N結(jié)的溫度將上升，嚴(yán)格意義上說，就把P—N結(jié)區(qū)的溫度定義為LED的結(jié)溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸，因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結(jié)溫。

　　LED結(jié)溫是影響LED光衰以及壽命的重要評判因素，結(jié)溫越高越早出現(xiàn)光衰，也就是壽命越短，壽命就是LED亮度降至70%的的時長!能源之星要求LED溫度為客戶建議溫度≤105℃，實測為56.7℃(見圖7)，溫度比建議溫度低48.3℃，低了46%，因此綜合驅(qū)動外殼溫度以及LED結(jié)溫，能很好的說明產(chǎn)品導(dǎo)熱以及散熱良好，能很好的將熱量通過自然對流輻射到空氣中，很好的保證的產(chǎn)品壽命。

圖7

　　FCC認(rèn)證分析

　　FCC認(rèn)證是關(guān)于電磁兼容方面的測試認(rèn)證，美國FCC對于工作頻率在9KHZ以上的電子產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁干擾均有管制，許多無線電應(yīng)用產(chǎn)品、照明產(chǎn)品和數(shù)字產(chǎn)品要進(jìn)入美國市場，都要求FCC的認(rèn)可。

　　現(xiàn)我們根據(jù)一款來自上?？崴{(lán)電子科技有限公司型號為LEDL165-120V-15W筒燈的FCC測試報告，詳細(xì)地分析系列參數(shù)。

　　從樣品看得出，這是一款A(yù)C Drv筒燈，采用的是光引擎標(biāo)準(zhǔn)模組作為光源，采用去驅(qū)動電源設(shè)計方案，集成度高!首先我們先明確一下，這一份報告執(zhí)行的是FCC Part15B(Class B)部分，主要是傳導(dǎo)騷擾和輻射發(fā)射測試，屬于EMC范疇，按照ANSI C63.4-2014標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試!下面我們來看一下傳導(dǎo)和輻射的測試結(jié)果:

　　首先從報告上看，傳導(dǎo)騷擾和輻射發(fā)射兩項測試，樣品都能通過(如圖8)，采用AC方案通過，不簡單： 

圖8

　　1、傳導(dǎo)騷擾測試(CE)

　　傳導(dǎo)騷擾測試，主要是用于考察被測設(shè)備通過電纜或其它線纜對與之相連的主電源及其它信息設(shè)備的傳導(dǎo)干擾情況。這是EMC測試的一個重要指標(biāo)。先看一下實驗程序(圖9)和現(xiàn)場(圖10)：

圖9

圖10

　　接下來我們看一下FCC Part 15B的傳到騷擾限值(如圖11)：

圖11

　　再看一下樣品測試結(jié)果，測試分為火線(L)和零線(N)兩個測試數(shù)據(jù)，如下:

　　1）、 火線(L)傳導(dǎo)騷擾測試：測試結(jié)果(如圖12、圖13)

圖12

圖13

　　如圖12中標(biāo)記幾個標(biāo)示點，這個是FCC Part 15B中幾個取樣分界點，圖中峰值顯示線以及均值顯示線均在要求界線之下，一般看測試數(shù)據(jù)不能超過此峰值要求界線則為合格產(chǎn)品。從圖13數(shù)據(jù)看，峰值和均值顯示線都在要求界線下，圖中1、3為均值測量值較大值的兩個點，2、4為峰值中較大值得兩個點，可看出峰值顯示在0.168MHz和0.177MHz出現(xiàn)峰值較大的兩個點，峰值線0.168MHz頻率點測量值為59.5dBuV，限值為65.06dBuV,余量是5.54dB，0.177MHz頻率點測量值為59.32dBuV，限值為64.63dBuV，余量為5.31Db，如果一致性較差，再者因為EMC是不穩(wěn)定的，而且不同實驗室之間也是有誤差的，所以余量愈多，就越保險。余量太少實際測試中很容易會超過峰值界線導(dǎo)致傳導(dǎo)騷擾不通過，這個是值得注意的。

　　2）、 零線(N)傳導(dǎo)騷擾測試：測試結(jié)果(如圖14、圖15) 

圖14

圖15

　　如圖14中標(biāo)記幾個標(biāo)示點，這個是FCC Part 15B中幾個取樣分界點，圖中峰值顯示線以及均值顯示線均在要求界線之下，一般看測試數(shù)據(jù)不能超過此峰值要求界線則為合格產(chǎn)品。從圖15數(shù)據(jù)看，峰值和均值顯示線都在要求界線下，圖中1、3為均值測量值較大值的兩個點，2、4為峰值中較大值得兩個點，可看出峰值顯示在0.168MHz和0.190MHz出現(xiàn)峰值較大的兩個點余量分別是5.44dB和5.59dB，這個是值得注意的。

　　綜上所述，這個產(chǎn)品在傳導(dǎo)騷擾方面，做的還是挺好，但是在較大值的幾個點上，還需要做一些改進(jìn)，余量需要增加，一般做到7dB以上比較保險，EMC是不穩(wěn)定性，以及實驗室的差異性，余量愈多，就越保險。

　　2、輻射騷擾測試(RE)

　　輻射騷擾(RE)主要是指能量以電磁波的形式由源發(fā)射到空間，并在空間傳播的現(xiàn)象，對周圍環(huán)境中的設(shè)備可能造成嚴(yán)重干擾。輻射騷擾測試是電磁兼容的重要內(nèi)容。先看一下實驗程序(圖16)和現(xiàn)場(圖17)：

圖16

圖17

　　接下來我們看一下FCC Part 15B的輻射騷擾限值，一般為3米暗室和10米暗室進(jìn)行測試，測試空間大小不同，限值也不同(如圖18)：

圖18

　　再看一下樣品測試結(jié)果，根據(jù)測試數(shù)據(jù)我們進(jìn)行分析，此次測試是在3米暗室進(jìn)行的測試，輻射騷擾一般有兩個測試數(shù)據(jù)，一個是天線水平位置，一個是天線垂直位置，所以一般報告會有兩張圖是比較完整的，這份把報告還欠缺一張:

　　首先看水平位置的測試數(shù)據(jù)(如圖19)：

圖19

　　從測試數(shù)據(jù)來看，水平位置輻射騷擾做的很好，余量都很大，峰值較大點出現(xiàn)在39.473MHz和41.111MHz兩個頻率點上，39.473MHz頻率點測量值為14.32dBuV/m，限制為40dBuV/m，余量為25.68dB，頻率點41.111MHz頻率點測量值為14.87dBuV/m，限制為40dBuB/m，余量為25.13dB，余量都做得很足。

　　再來看垂直位置的測試數(shù)據(jù)(如圖20)：

圖20

　　從測試數(shù)據(jù)來看，垂直位置同樣輻射騷擾做的很好，余量都很大，峰值較大點出現(xiàn)在40.695MHz和168.859MHz兩個頻率點上，40.695MHz頻率點測量值為23.79dBuV/m，限制為40dBuV/m，余量為16.21dB，頻率點168.859MHz頻率點測量值為14.76dBuV/m，限制為43.5dBuB/m，余量為28.74dB，余量都做得很足。

　　綜上所訴，在輻射騷擾方面，這款產(chǎn)品做的很好，余量都做得很足，一般測試時需要留預(yù)留3dB(也就是距離限值有3dB的余量)，這款產(chǎn)品做到15dB以上的余量，非常好，因為EMC是不穩(wěn)定的，而且不同實驗室之間也是有誤差的，所以余量愈多，就越保險。

　　綜合傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾數(shù)據(jù)來看，此款產(chǎn)品都符合FCC Part 15B要求，輻射騷擾做的比較優(yōu)秀，余量很大，這個AC光引擎方案的筒燈，在傳導(dǎo)和輻射方面都做的不錯，同時跟普通恒流電源供電方案對比，成本得到控制，零配件較少，降低了生產(chǎn)工序，減少了生產(chǎn)中不可控因素出現(xiàn)的概率。

　　T24頻閃測試

　　測試設(shè)備和環(huán)境要求：

　　恒溫測試裝置。溫度要求25℃ ±5℃，防止外界雜散光；

　　快速光度探頭，要求上升響應(yīng)時間不大于10us；

　　數(shù)據(jù)采集示波器，要求系統(tǒng)取樣時間間隔不大于50us，數(shù)據(jù)記錄頻率不低于20KHz，至少保存1s內(nèi)取樣數(shù)據(jù)。

　　運算

　　在每一個調(diào)光水平(100%，20%和最小調(diào)光水平)需要進(jìn)行以下測試數(shù)據(jù)的處理和計算，計算公式如下：

　　在時域需要進(jìn)行反傅里葉分析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換運算，分別在無濾波和40HZ，90 HZ，200 HZ，400 HZ和1000 HZ濾波頻率狀態(tài)下進(jìn)行振幅調(diào)制百分比測試和計算;

　　根據(jù)頻閃測試標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果如圖21，

圖21

　　具體測試設(shè)備和調(diào)光器規(guī)格為

圖22

　　在滿功率時的頻閃指標(biāo)測試結(jié)果

圖23

　　在20%功率的頻閃指標(biāo)測試結(jié)果

圖24

　　T24頻閃指標(biāo)測試是目前我們看到的明確的定量化的測試頻閃的標(biāo)準(zhǔn)。對于交流直接驅(qū)動的光引擎，目前雖然市場占有率在不斷增長，但還不是市場的主流，主要的原因是頻閃問題沒有得到很好的解決。讓我們驚訝的是這款產(chǎn)品完美得解決了令人困擾的頻閃問題，并且測試指標(biāo)表明，余量具有很大的空間。在調(diào)光過程中，調(diào)光表現(xiàn)平滑，沒有閃爍，調(diào)光深度低于5%。

　　以上所有數(shù)據(jù)來源：新東方國際認(rèn)證測試服務(wù)中心

　　結(jié)語

　　綜合來看，這款產(chǎn)品外觀簡便，結(jié)構(gòu)簡單，沒有任何多余的結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上可以說做到了極致，并且在光源方案上引進(jìn)光引擎方案，無需電源，安裝簡便，無過多的生產(chǎn)操作，極大的降低了生產(chǎn)程序減少人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)品不良，極大的提升了產(chǎn)品品質(zhì)。性能上滿足能源之星要求，各方面參數(shù)表現(xiàn)良好，是一款值得推薦的產(chǎn)品。最后，特別感謝梁工為本次評測的測試報告進(jìn)行翻譯與點評！

　　特別鳴謝：新東方國際認(rèn)證測試服務(wù)中心