摘要：隨著LED 技術(shù)的迅速發(fā)展和在照明領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,對(duì)照明用LED 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注度日益提高。本文簡(jiǎn)要介紹國(guó)內(nèi)外照明LED 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展現(xiàn)狀,以及有關(guān)照明用LED 模塊的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容。

      關(guān)鍵詞：LED ，模塊，標(biāo)準(zhǔn)

      1 制定照明LED 標(biāo)準(zhǔn)的目的和意義

       LED（發(fā)光二極管) 是當(dāng)今照明領(lǐng)域中發(fā)展前景的照明產(chǎn)品之一。LED 為固態(tài)冷光源,具有高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小、響應(yīng)速度快、耐振動(dòng)、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。LED 照明初用于顯示照明,隨著技術(shù)和性能上的突破,其應(yīng)用領(lǐng)域也逐步拓展,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外普通照明、裝飾照明、城市景觀照明、汽車(chē)燈、信號(hào)燈、背光源等多種照明領(lǐng)域。LED 產(chǎn)品市場(chǎng)需求旺盛,2003 年,我國(guó)科技部啟動(dòng)了“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”計(jì)劃,十一五“國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863 計(jì)劃) ”“半導(dǎo)體照明工程”項(xiàng)目也即將實(shí)施在這些重大項(xiàng)目的大力推動(dòng)下,我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模正不斷擴(kuò)大。

      半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)目前處于迅速發(fā)展的階段,潛力巨大。然而,由于目前缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和管理產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證,致使市場(chǎng)無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。為此,應(yīng)當(dāng)加快LED 產(chǎn)品及其應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化工作的步伐,為L(zhǎng)ED 照明產(chǎn)品制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和檢測(cè)方法,規(guī)范現(xiàn)有的檢測(cè)系統(tǒng),只有這樣才能使產(chǎn)品的研發(fā)既有章可循,又有明確的目標(biāo)和方向,同時(shí),也能規(guī)范LED 照明產(chǎn)品的生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,讓產(chǎn)品的使用更加科學(xué)合理。照明LED 標(biāo)準(zhǔn)體系的建立,是半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的保障,能夠促進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,并將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

      2 照明LED 標(biāo)準(zhǔn)體系

      半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)從產(chǎn)業(yè)鏈角度可以分為上游、中游和下游。LED 用半導(dǎo)體襯底材料、外延晶片、芯片等的制造是上游產(chǎn)業(yè);LED 的封裝是中游產(chǎn)業(yè);基于的半導(dǎo)體照明光源與燈具的制造是下游產(chǎn)業(yè)。

      照明LED 標(biāo)準(zhǔn)體系就是包括LED 芯片標(biāo)準(zhǔn)、LED 封裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和LED 照明標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系。其中照明標(biāo)準(zhǔn)又分為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)兩大部分。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn);系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)分為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、使用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)電效益評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。此外,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還可以分為照明LED 測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)、照明LED 光源通用標(biāo)準(zhǔn)、照明LED 附件通用標(biāo)準(zhǔn)、照明LED 連接件通用標(biāo)準(zhǔn)和LED 照明燈具標(biāo)準(zhǔn)等;系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)還可以按照適用特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)。

      照明半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)體系的層次應(yīng)按照半導(dǎo)體照明工作的總體思路科學(xué)地劃分,力求完整和全面。標(biāo)準(zhǔn)體系中各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間應(yīng)互相聯(lián)系并協(xié)調(diào)一致,標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)指標(biāo)應(yīng)具有合理性和實(shí)用性。目前半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展階段,產(chǎn)品存在很多不確定性,因此應(yīng)使標(biāo)準(zhǔn)能夠適應(yīng)并指導(dǎo)我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展,而不是限制行業(yè)未來(lái)的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)的發(fā)展和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的更新,標(biāo)準(zhǔn)體系也將不斷變化和完善。

      3 照明LED 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展概況

      3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

      目前國(guó)際上從事照明LED 標(biāo)準(zhǔn)化研究的標(biāo)準(zhǔn)組織有國(guó)際電工委員會(huì)、國(guó)際照明委員會(huì)和各國(guó)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化組織及相關(guān)企業(yè)。國(guó)際電工委員會(huì)( IEC) 和國(guó)際照明委員會(huì)(CIE) 都非常關(guān)注LED 的發(fā)展及相關(guān)LED 器件的標(biāo)準(zhǔn)化工作。CIE 曾經(jīng)發(fā)表過(guò)LED 檢測(cè)方法的技術(shù),由于近年來(lái)LED 產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展迅速,CIE 目前正在對(duì)測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。IEC近兩年也加大了對(duì)LED 標(biāo)準(zhǔn)的研究,相繼對(duì)LED 模塊、LED 連接件及LED 控制件提出了標(biāo)準(zhǔn)草案。

      由于目前還沒(méi)有統(tǒng)一的照明LED 產(chǎn)品性能方面的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),且各國(guó)LED 的研究發(fā)展速度不同,因此發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極準(zhǔn)備建立自己的LED 標(biāo)準(zhǔn)體系。

      美國(guó)正在根據(jù)照明LED 的特性開(kāi)展照明LED 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法的研究。日本則將研究重點(diǎn)放在照明用白光LED 的測(cè)試方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上。從事LED研究的國(guó)內(nèi)外企業(yè)如Lumileds、Philips、Osram 等在積極參與國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的同時(shí),也制定了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范了照明LED 的光電參數(shù),如電壓、電流、光通量、色坐標(biāo)、色溫、顯色性、壽命等指標(biāo)。

      3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

      目前我國(guó)還沒(méi)有正式的照明LED 的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。全國(guó)照明電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SACTC224) 近兩年來(lái)一直對(duì)照明半導(dǎo)體產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)展及產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行跟蹤,搜集了大量有關(guān)LED 的國(guó)內(nèi)外企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)信息,掌握了目前照明LED 的產(chǎn)品發(fā)展特點(diǎn),現(xiàn)已申報(bào)照明LED 的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制訂計(jì)劃。國(guó)內(nèi)一些從事照明LED 的企業(yè)也在積極制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另外,國(guó)內(nèi)有關(guān)檢測(cè)部門(mén)已經(jīng)著手開(kāi)展照明LED 測(cè)試方法的研究和檢測(cè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外一些產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù),針對(duì)LED 作為照明光源的具體特點(diǎn),對(duì)其主要性能的檢測(cè)方法進(jìn)行分析,為制定標(biāo)準(zhǔn)打下了良好的基礎(chǔ)。

      目前正在研究的有關(guān)LED 的標(biāo)準(zhǔn)有:普通照明用LED 模塊性能要求、普通照明用LED 模塊安全要求和普通照明用LED 測(cè)試方法等,并在為今后開(kāi)展照明LED 控制裝置、連接件、燈具、照明系統(tǒng)等產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作準(zhǔn)備了相關(guān)的技術(shù)資料。

      行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通照明用LED 模塊性能要求》現(xiàn)已形成標(biāo)準(zhǔn)草案,正在討論和修改階段。該標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn),對(duì)普通照明用LED 模塊的分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方式、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存等方面分別作出了詳細(xì)的規(guī)定。

      4 照明LED 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

      目前IEC 已提出的有關(guān)照明LED 模塊的標(biāo)準(zhǔn)草案有4 個(gè),以下是對(duì)其技術(shù)內(nèi)容的簡(jiǎn)要介紹。

      (1) IEC 62031 : LED modules for general lighting2safety requirements

      普通照明LED 模塊安全要求該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了LED 模塊的一般要求和安全要求。主要技術(shù)內(nèi)容包括:一般要求、試驗(yàn)說(shuō)明、分類(lèi)、標(biāo)志、接線端子、接地保護(hù)裝置、防止意外接觸帶電部件的保護(hù)、防潮和絕緣、介電強(qiáng)度、故障狀態(tài)、制造期間合格性試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)、爬電距離和電氣間隙、螺釘、載流部件及連接件、耐熱、防火及耐漏電起痕、耐腐蝕等。

      (2) IEC 608382222 :Miscellaneous Lampholders Part222 :Particular requirements2Connectors for LED Modules

      雜類(lèi)燈座第2-2 部分:LED 模塊用連接器特殊要求IEC 60838的該部分適用于雜類(lèi)內(nèi)置式連接件包括LED 模塊內(nèi)部連接用連接件) ,部分引用雜類(lèi)燈座第1 部分:一般要求和試驗(yàn)。主要技術(shù)內(nèi)容包括:一般要求、試驗(yàn)的一般條件、標(biāo)準(zhǔn)額定值、分類(lèi)、標(biāo)志、防觸電保護(hù)、接線端子、接地裝置、結(jié)構(gòu)、防潮、絕緣電阻和介電強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、螺釘、載流部件和連接件、爬電距離和電氣間隙、耐久性、耐熱與防火、抗剩余應(yīng)力和抗腐蝕性、抗震動(dòng)性能等。

      標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的特殊安全要求有:額定電壓、額定電流、額定工作溫度范圍;連接導(dǎo)線的截面積;用于連接器的溫度變化試驗(yàn)和循環(huán)濕熱試驗(yàn)的具體方法;連接器觸點(diǎn)和連接線電阻的測(cè)量方法連接器的振動(dòng)試驗(yàn)方法等。

      (3) IEC 6134722213 :Lamp controlgear2Part 2 - 13 :

      Particular requirements for d. C. or a. C. suppliedelectronic controlgear for LED modules

      燈的控制裝置第2 -13 部分:LED 模塊用交/ 直流電子控制裝置特殊要求的該部分適用于使用250V 以下直流電源和1 000V 以下50Hz 或60Hz 交流電源的LED 模塊用電子控制裝置。在引用IEC 6134721 燈的控制裝置第1 部分:一般要求和安全要求條款時(shí)規(guī)定了條款的適用范圍和各項(xiàng)試驗(yàn)的實(shí)施順序,還規(guī)定了必要的補(bǔ)充要求。除給出與LED 模塊用直流或交流電子控制裝置有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義外,規(guī)定了對(duì)試驗(yàn)樣品數(shù)量的補(bǔ)充要求、根據(jù)防電擊保護(hù)措施的分類(lèi)方法、強(qiáng)制性標(biāo)志和補(bǔ)充標(biāo)志、對(duì)防止意外接觸帶電部件的補(bǔ)充要求、防潮與絕緣的補(bǔ)充要求、介電強(qiáng)度的補(bǔ)充要求、變壓器加熱試驗(yàn)要求、控制裝置在異常狀態(tài)下的檢驗(yàn)方法、對(duì)結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充要求等,并在附錄中給出LED 模塊用獨(dú)立式安全特低電壓直流或交流電子控制裝置的特殊補(bǔ)充要求。

      (4) IEC 62384 : Performance of controlgear for LEDmodules D. C. or A. C. supplied electronic controlgears forLED modules2Performance requirements

      發(fā)光二極管模塊用交/ 直流電子控制裝置性能要求該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用250V 以下直流電源和或60Hz ,1 000V 以下交流電源,其工作頻率不同于電源頻率的電子控制裝置的性能要求。主要技術(shù)要求包括:試驗(yàn)的說(shuō)明、分類(lèi)、標(biāo)志、輸出電壓和電流、線路總功率、電源電流、生頻阻抗、異常條件下的工作試驗(yàn)、耐久性等。此外,在附錄中規(guī)定了試驗(yàn)的一般要求、容性負(fù)載的測(cè)量和聲頻阻抗的測(cè)量等要求。

      在這些標(biāo)準(zhǔn)中, IEC 6083822-2-2、IEC 6134722-2-13 和已轉(zhuǎn)換為正式標(biāo)準(zhǔn)出版; IEC 62031 仍在修訂中。

      CIE 已制定了一些LED 測(cè)量方面的標(biāo)準(zhǔn),一些標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中, 部分標(biāo)準(zhǔn)將作為CIE/ ISO 以及CIE/ IEC 的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn),以統(tǒng)一國(guó)際間LED 的測(cè)量問(wèn)題。CIE 有關(guān)LED 標(biāo)準(zhǔn)的出版物有:

      (1) CIE 127 :Measurement of LEDsLED 測(cè)量方法

      (2) CIE/ ISO standards On LED intensity measur2ementsCIEPISO LED 強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

      5 我國(guó)的照明LED 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展規(guī)劃

      隨著照明LED 技術(shù)的迅速發(fā)展和“半導(dǎo)體照明工程”項(xiàng)目的進(jìn)展實(shí)施,我國(guó)將逐步完善照明LED 標(biāo)準(zhǔn)體系,制訂并貫徹實(shí)施照明LED 的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);建立規(guī)范的照明LED 評(píng)價(jià)與測(cè)試中心,為產(chǎn)品測(cè)試、評(píng)價(jià),以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供服務(wù)和支撐。預(yù)計(jì)在未來(lái)1～2 年內(nèi)將完成幾項(xiàng)當(dāng)前急需制定的照明LED 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的報(bào)批稿。希望在標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)的共同努力下,盡早建立一套既能夠適應(yīng)我國(guó)LED 照明產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展、又能與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相接軌的照明LED 的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),使之引導(dǎo)和規(guī)范我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加速照明LED 的技術(shù)進(jìn)步及其推廣應(yīng)用。