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初始光效檢驗(yàn)檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-22 09:05:22 更新時(shí)間：2025-07-21 09:05:23

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

初始光效檢驗(yàn)檢測(cè)

初始光效，作為衡量光源或燈具在初始工作狀態(tài)下能量轉(zhuǎn)換效率的核心性能指標(biāo)，通常以流明每瓦(lm/W)表示，即光源發(fā)出的總光通量與其消耗的電功率之比。這一指標(biāo)直接反映了產(chǎn)品的能效水平和節(jié)能潛力，尤其在LED照明產(chǎn)品、熒光燈、HID燈等各類電光源的質(zhì)量控制、能效認(rèn)證及產(chǎn)品研發(fā)中具有至關(guān)重要的意義。初始光效檢驗(yàn)檢測(cè)是在產(chǎn)品完成生產(chǎn)、尚未經(jīng)歷顯著老化或壽命衰減前進(jìn)行的首次光效測(cè)試，旨在準(zhǔn)確評(píng)估產(chǎn)品出廠時(shí)的基準(zhǔn)性能，為后續(xù)的長(zhǎng)期性能跟蹤、能效分級(jí)（如中國(guó)能效標(biāo)識(shí)、能源之星認(rèn)證）和設(shè)計(jì)優(yōu)化提供可靠依據(jù)。高質(zhì)量的初始光效檢測(cè)不僅是制造商確保產(chǎn)品質(zhì)量、滿足法規(guī)要求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是消費(fèi)者選購(gòu)高能效產(chǎn)品的重要參考。

檢測(cè)項(xiàng)目

初始光效檢驗(yàn)檢測(cè)的核心項(xiàng)目通常包含以下幾個(gè)方面：

1. 光通量測(cè)量：這是計(jì)算光效的基礎(chǔ)，指光源在單位時(shí)間內(nèi)向所有方向輻射出的可見光的總量，單位是流明(lm)。

2. 輸入功率測(cè)量：指光源穩(wěn)定工作時(shí)，從電網(wǎng)輸入端消耗的實(shí)際電功率（通常包含驅(qū)動(dòng)電源或鎮(zhèn)流器的損耗），單位是瓦特(W)。準(zhǔn)確的功率測(cè)量至關(guān)重要。

3. 光效計(jì)算：基于測(cè)得的光通量(Φ)和輸入功率(P)，通過(guò)公式 η = Φ / P (lm/W) 計(jì)算出初始光效值。

4. 相關(guān)色溫(CCT)與顯色指數(shù)(CRI/Ra)：雖然不直接構(gòu)成光效值，但作為重要的光色參數(shù)，通常在光效測(cè)試時(shí)同步測(cè)量，用于全面表征光源的光學(xué)性能。

5. 電參數(shù)（電壓、電流）：記錄測(cè)試時(shí)的輸入電壓(V)和電流(A)，確保測(cè)試條件符合產(chǎn)品規(guī)格要求。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行初始光效檢測(cè)需要一系列精密的光學(xué)和電學(xué)測(cè)量設(shè)備：

1. 積分球光譜輻射計(jì)系統(tǒng)：這是最常用的設(shè)備，尤其適用于小型和整體式光源（如LED燈泡、燈管、小功率燈具）。核心組件包括：大型積分球（內(nèi)壁涂有高漫反射材料如BaSO?）、光譜輻射計(jì)（精確分析光譜分布）、標(biāo)準(zhǔn)燈（用于系統(tǒng)校準(zhǔn)）以及輔助光源（可選，用于自吸收效應(yīng)校正）。系統(tǒng)在測(cè)得光譜功率分布后，通過(guò)視覺函數(shù)積分即可得到總光通量。

2. 分布光度計(jì)（Goniophotometer）：主要用于測(cè)量燈具和大型光源。通過(guò)旋轉(zhuǎn)被測(cè)燈具或探測(cè)器，精確測(cè)量空間各個(gè)方向的光強(qiáng)分布，再通過(guò)積分計(jì)算得到總光通量。適用于需要測(cè)量配光曲線的場(chǎng)合。

3. 精密功率計(jì)：用于高精度測(cè)量光源（包含其驅(qū)動(dòng)電源）的輸入功率（交流或直流）。需具備高精度、寬量程、低諧波失真測(cè)量能力，通常要求精度優(yōu)于 ±0.2%。

4. 恒溫恒濕試驗(yàn)箱（可選）：為了確保測(cè)試結(jié)果的可比性，標(biāo)準(zhǔn)通常要求在特定的環(huán)境溫度（如25°C ± 1°C）下進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于溫度敏感的光源（如LED），環(huán)境溫度控制尤為重要。

5. 標(biāo)準(zhǔn)光源：用于定期校準(zhǔn)積分球系統(tǒng)或分布光度計(jì)，確保測(cè)量溯源性。

檢測(cè)方法

初始光效的檢測(cè)需遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化流程：

1. 樣品準(zhǔn)備與老化：樣品在測(cè)試前通常需要經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的“預(yù)老煉”過(guò)程（如點(diǎn)燈0.5小時(shí)至數(shù)小時(shí)，具體依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求），以消除初始不穩(wěn)定狀態(tài)，隨后在關(guān)閉狀態(tài)下冷卻至室溫。

2. 儀器校準(zhǔn)：使用經(jīng)過(guò)計(jì)量溯源的標(biāo)準(zhǔn)燈對(duì)積分球系統(tǒng)或分布光度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。功率計(jì)也需要定期校準(zhǔn)。

3. 環(huán)境條件設(shè)定：將待測(cè)樣品置于規(guī)定環(huán)境溫度（通常25°C）下，并在該溫度下穩(wěn)定足夠長(zhǎng)時(shí)間（如30分鐘以上）。

4. 點(diǎn)亮與穩(wěn)定：在額定電壓下點(diǎn)亮樣品，待其光、電輸出達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（通常需要數(shù)十分鐘，具體依據(jù)產(chǎn)品特性）。

5. 數(shù)據(jù)測(cè)量： * 在積分球系統(tǒng)中：將穩(wěn)定后的樣品放入積分球中心（或指定位置），測(cè)量其光譜功率分布，計(jì)算得到光通量；同時(shí)用功率計(jì)測(cè)量其輸入功率。 * 在分布光度計(jì)中：運(yùn)行掃描程序，測(cè)量空間光強(qiáng)分布，積分獲得總光通量；同時(shí)記錄輸入功率。 * 同步記錄電壓、電流、環(huán)境溫度等參數(shù)。

6. 光效計(jì)算：利用公式 η = Φ / P 計(jì)算初始光效。

7. 數(shù)據(jù)處理與報(bào)告：整理測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算平均值（若測(cè)試多個(gè)樣品），出具包含所有關(guān)鍵參數(shù)（光通量、功率、光效、CCT、CRI、測(cè)試條件等）的檢測(cè)報(bào)告。

8. 注意事項(xiàng)：避免雜散光干擾，樣品在積分球內(nèi)需考慮自吸收效應(yīng)（必要時(shí)校正），確保電氣連接接觸良好，嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試距離、方向和時(shí)間。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

初始光效的檢驗(yàn)檢測(cè)必須嚴(yán)格遵循國(guó)際、國(guó)家或行業(yè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化文件，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、一致性和可比性。常見的重要標(biāo)準(zhǔn)包括：

1. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)： * IES LM-79-19: 《固態(tài)照明產(chǎn)品的電氣與光度測(cè)量》 - 被廣泛認(rèn)可的LED照明產(chǎn)品測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了光通量、光效、色度等參數(shù)的測(cè)試流程和儀器要求。 * IEC/EN 62612: 《普通照明用自鎮(zhèn)流LED燈性能要求》 - 規(guī)定了LED燈（替換型）的性能要求，其中初始光效是核心考核指標(biāo)。 * IEC/EN 62717: 《普通照明用LED模組性能要求》 - 規(guī)定了LED模組的性能要求。

2. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： * GB/T 24824-2022: 《普通照明用LED模塊測(cè)試方法》 - 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了LED模塊（含驅(qū)動(dòng)在內(nèi)）的光電性能測(cè)試方法。 * GB/T 24825-2022: 《LED模塊用直流或交流電子控制裝置性能要求》 - 對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源的性能要求。 * GB/T 24908-2014: 《普通照明用自鎮(zhèn)流LED燈性能要求》 - 對(duì)自鎮(zhèn)流LED燈的性能要求，包括初始光效。 * GB 30255-2019: 《室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品能效限定值及能效等級(jí)》 - 強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了室內(nèi)LED燈具和光源的能效等級(jí)和初始光效的最低限值。 * GB 19573-2004: 《高壓鈉燈能效限定值及能效等級(jí)》 (以及其他氣體放電燈標(biāo)準(zhǔn)) - 規(guī)定了傳統(tǒng)光源的能效要求。

3. 行業(yè)/認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)： * 能源之星(Energy Star)：對(duì)其認(rèn)證的照明產(chǎn)品有詳細(xì)的光效要求及測(cè)試規(guī)范。 * DLC (DesignLights Consortium)：北美地區(qū)針對(duì)商業(yè)和工業(yè)LED燈具的認(rèn)證計(jì)劃，對(duì)光效要求非常嚴(yán)格。 * CQC, CCC認(rèn)證：中國(guó)國(guó)內(nèi)認(rèn)證也可能涉及對(duì)產(chǎn)品初始光效的檢測(cè)要求。

進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須依據(jù)具體產(chǎn)品的類型和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇適用的、最新版本的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試條件、儀器精度和操作步驟執(zhí)行，才能獲得具有法律效力和市場(chǎng)認(rèn)可度的檢測(cè)結(jié)果。