第一篇SSL/LED照明产品美国能源之星—引用标准及测试方法一、背景：能源之星（Energy Star）是一项由美国政府（美国环保署（EPA）与能源部（DOE））所主导，并结合产品制造业、零售业共同参与，主要针对消费性电子产品的能源节约计划。
能源之星认证要求所有制造商必须提交由得到NVLAP审核授权，并经美国能源部和美国环保署认可及批准的实验室出具的测试结果方可有效。
进入美国市场的照明类产品，能源之星并非强制性认证，但是美国政府强有力支持此项认证，同时规定对销售有能源之星认证产品的厂家和使用的家庭进行补贴，并要求联邦政府机构选择有能源之星Energy Star 认证的产品。
因此中国销往美国的大部分灯类产品，都拥有Energy Star认证。
了解SSL灯具和整体式LED灯能源之星要求，我们首先要了解IES LM-79和IES LM-80。
LM-79是适用于基于LED、集成控制电路和散热片，只需AC和DC电源便可运行的SSL 产品；不适用于需要外部运行电路或外部散热片（如LED芯片，LED封装，LED模块）的SSL产品；LM-80适用于只包括基于无机LED的封装、阵列和模块的流明维持的测试。
LED 的能源之星标准发布了近两年时间，但却有较少完整的中文版本的整理和解析，本文将通过对LM-79和LM-80标准要求进行解析，希望对各位有所帮助。
二、相关定义与术语：LM-79和LM-80标准中涉及较多的术语。
在介绍标准之前，我们先来了解一些基本的光电定义和术语，对后续的标准理解会有帮助。
光通量Φv（流明，lm）：光源表面辐射出能被人眼视觉感知的光能量。
总光通量：光源向整个空间发出的光通量的总和。
光强Iv（坎德拉，cd=lm ·sr-1）：光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。
亮度Lv（cd·m-2=lm·sr-1·m-2）：发光表面在指定方向的光强与垂直且指定方向的发光面的面积之比。
（表示发光面的明亮程度）照度Ev（勒克斯，lx=lm·m-2）：光源照到某一物体表面上的光通量与该表面面积的比值。
（表征受照面被照明的程度）光源效率ηv（流明/W，lm/W）：光源效率（lm/W）=总光通量（lm）/耗电量（W）眩光：视野内有亮度极高的物体过强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适，称为眩光。
色温：与给定刺激色品相同的黑体温度。
相关色温（CCT）：光源与黑体在某一温度下的颜色最接近时的温度。
显色性：施照体对物体色貌的影响，该影响是由于观察者有意识或无意识地将它与参比施照体下的色貌相比较而产生的。
显色指数（CRI）：测试光源和参考光源在相同CCT下，比较目标颜色的相似程度（表示光源显物体颜色的性能）。
特殊CRI：分别对15种试验色比较的显色性符合程度一般CRI：对前8种试验色的特殊CRI的平均值。
初始值(Seasoning Time)：测试SSL产品从全新条件到给定时间的预先工作时间。
在老化时间后立即测得的光度数据被认为是“初始值”。
稳定值（Stabilization）：测试SSL产品工作足够长的时间以达到电学参数和光度值稳定的时间，有时也称为“Warm-up Time”。
LED整灯（Integrated LED Lamp）：一种包含LED器件、一个集成驱动器和一个设计用来通过ANSI标准灯座/插座连接到支电路的标准灯头的灯。
LED光源（LED Luminaire）：由光源和驱动器一起，还有设计作为光的分布，保护和定位光源以及连接光源到支电路的部件一起组成的一个完整的LED照明单元。
光源可能是一个LED阵列，一个LED模组或一个LED灯。
预热（Preburning）：为了缩短在设备上所需要的稳定时间，在光源安装到测试设备之前，光源的预先工作过程。
LED光源（LED Light Source）：需要通过铺助驱动器才能云行的LED封装、阵列或模块。
流明维持（Lumen Maintenance）：光通量输出的维持率，是流明衰减的逆过程。
LED光源失效（LED Light Source Failure）：由于制造缺陷造成的早期失效不包括在LED光源流明保持的计算中。
外壳温度（Case Temperature）：封装厂商规定的LED器件热电偶粘附点的管壳温度。
三、LM-79标准包含的内容：3.1、环境条件的要求及测试前准备：LM-79要求SSL产品在测量时的环境温度应保持在25℃±1℃，且测量装置内的空气流动应足够小；在测量前，SSL产品需要工作一般为30min（小型集成式LED灯）到2h或更长（大型SSL照明设备）稳定时间，以达到稳定和温度平衡，当产品在30min内的3次光输出和电功率的读数（15min间隔）变动不超过0.05%时，可以为已达到稳定状态；测试时的方向可根据制造商的建议或产品正常使用状态而定。
3.2、用于测试设备的电学参数要求：标准要求用于测试供电的AC电源在给定的频率（典型值为60Hz或50Hz）下，必须是正弦曲线的电压波形，且谐波成分的RMS总量不超过基本量的3%；用于被测设备的AC 或DC电源的恒定电压在负载的±0.2%以内。
用于测试AC电压和电流的仪器设备必须有第三方的校准，且设备的校准不确定性≤0.2%，AC功率表的校准不确定性≤0.5%，DC电压和电流≤1%。
3.3、测试产品的电学参数设置要求：标准要求具有调光功能的SSL产品，测量必须在最大输入功率条件下进行；对于有多种工作模式，包括可变CCT的产品，测量可以在不通的工作模式（和CCTs）下进行，但需要清晰地记录设置条件。
3.4光学测试仪器的参数要求：标准要求总光通量需要在积分球系统或分布光度计中测量，测试方法的选择依赖于需要测量产品的其他测量量（颜色，强度分布），SSL产品的尺寸，和其他要求。
3.4.1、积分球系统的参数要求：积分球要求尽量减小挡板和自吸收的影响，避免来自光源的热使温度增加，尺寸足够大；球体内壁涂层反射率的推荐值为90%~98%，最小的光谱辐射范围为380~780nm；带宽和扫描间隔为5nm或更小。
为消除自吸收误差，必须采用铺助灯法测试。
对于所有类型的SSL 产品都可以使用4π几何法测试；而2π几何只适于向前发光（或者单一方向）的SSL产品。
光谱辐射计系统在4π几何中，SSL产品的总表面面积必须小于球体内壁总面积的2%，线性产品的最长物理尺寸必须小于球体直径的2/3；在2π几何中，安装SSL产品的开口直径必须小于球体直径的1/3。
3.4.2、分布式光度计的参数要求：分布式光度计要求使用Tyoe C型的，测试过程中灯的位置不能变，机械结构等要防止光的反射，旋转速度要尽可能减小以免对SSL产品的热平衡影响，要有较好的扫描步进控制精度以及较小的死角（小于±10度），测试系统中不建议使用镜子，光度计与SSL产品的距离应该在产品最大尺寸的5倍以上，对于窄射束的光源距离需要更长。
3.5、LM-79测试报告的内容：产品测试完成后，测试机构会出一份测试报告，报告主要包括以下内容：1、测试机构及测试日期；2、制造商名称和被测SSL产品的名称；3、被测量的参数（如总光通量，发光效率等）；4、额定电学参量（指明AC（频率）或DC）和被测SSL产品的标称CCT；5、测量前的运行时间（新产品是0h）；6、包括稳定时间在内的总运行时间；7、测试的环境温度；8、SSL产品在测量时的朝向（点亮位置）；9、SSL产品的稳定时间；10、所使用的光度方法或仪器（球体-光度计,球体-光谱辐射计，或分布光度计）；11、所引用参考标准的名称和类型（功率，灯类型，强度分布类型-多向/单向）以及来源；12、采用的修正因子（如光谱失配，自吸收，强度分布等）；13、光度测量条件（对于球体测量，球体直径，涂层反射率，4π或2π几何。
对于分布光度计，光度测量距离）；14、每一个SSL产品的测量总光通量（Im）和输入电压（V），电流(A)和功率（W）；15、光强分布（若适用）；16、颜色量（色度坐标，对于白光产品的CCT和/或CRI）；17、光谱功率分布（若适用）；18、光谱辐射计的带宽（如果报告中涉及光谱分布和/或颜色量）；19、使用的设备；20、不确定度声明（如果有要求）；21、与标准操作程序的偏差（若有）；四、LM-80标准包含的内容：4.1、环境和物理条件：1）LED光源的贮存和测试应该在一个相对清洁的环境中进行；2）每个LED光源都应该进行标示，以便于在测试、运输或评估时不会混淆；3）样品的选取应具有足够的代表性；4）测试时光源不应过分抖动或振动，以免影响测试结果；5）测试应该至少在三个管壳温度（Ts）下进行：55℃、85℃和制造商自行选定的一个温度，测试过程中管壳温度的偏差不得超过2℃，周围空气温度维持在管壳温度的偏差不得超过5℃；6）测试时的相对湿度应不超过65%；7）测试时样品应根据制造商规定的朝向进行放置，并尽量减小空气的流动；4.2、测试的电和热要求：1）交流电源的电压波动不得超过3%，直流电源的电压波动不超过2%；2）输入电流必须监控和调整在额定RMS值的±3%以内（在寿命测试中）和±0.5%以内（在光度测量中）；3）必须监控制造商规定测量处的管壳温度；4）必须使用满足制造商推荐的散热片；4.3、测试和测量程序：1）在寿命测试中，正确记录运行时间是非常关键的，总运行时间测量的偏差不应超过0.5%；2）在进行光度测量时，可采用光谱辐射计来进行总光谱辐射通量的测量，进而获得光度和色度值；3）LED光源在测量前应冷却至室温，环境温度应设为25℃±2℃；4.4、明维持测试方法：1）持续时间：至少6000h，为提高预测模型，首选10000h；2）测量间隔：至少每1000h采集一次数据，共记录7此数据；3）每个采样周期中应观察LED光源是否熄灭，并查找原因，确保不是由于测试设备的失效导致；4）严重的LED光源失效应当记录并包括中报告中；5）在每次光度测量中，需同时测量色度；4.5、LM-80测试报告内容:1）被测LED光源的数量；2）LED光源的描述；3）铺助设备的描述；4）运行周期；5）周围条件，包括气流，温度和相对湿度；6）管壳温度（测试点的温度）；7）在寿命测试过程中，LED光源的驱动电流；8）初始光通量和在光度测量电流下的正向电压；9）每个LED光源的流明维持数据，以及所有LED光源流明维持的中间值，标准偏差，最小值和最大值；10）观察LED光源的失效，包括失效条件和失效时间；11）LED光源的监控间隔；12）光度测量的不确定度；13）记录在测量时间上的色度偏移；LM-79和LM-80是SSL灯具和整体式LED灯能源之星的测试基础，通过对两个标准要求的介绍，为接下来介绍的SSL灯具和整体式LED灯的能源之星要求提供了参考依据。