现阶段的LED射灯,主要以替代传统卤钨灯为主,相关的安全要求大多参考传统照明要求,并根据LED灯的特点,形成了一套安全认证标准。目前,在LED射灯的认证方面,国际上主要以欧洲CE和北美UL认证为主,在中国可进行自愿性认证(CQC)。
在CE认证里包含LVD和EMC两个方面,其中LVD是按照EN60968标准执行(将升级 IEC 62560);EMC按照EN55015、EN61547、EN61000-3-2和EN61000-3-3标准执行。此外,LED灯通常还需要额外参照IEC 62471,进行光生物安全方面测试。在北美,通常需要进行UL安全和FCC电磁相容认证。UL执行标准为UL1993、UL8750和UL1310;FCC执行标准为FCC PART15 Subpart B。在中国,对于LED射灯是采用自愿性认证(CQC),执行标准为GB24906-2010(安全)和GB 17743-2007(电磁相容)。
另外,在LED射灯的性能方面,也有诸多标准规定。美国有能源之星(ENERGY STAR)有相关要求;中国有节能认证要求,执行标准为CQC 3129-2010。这些要求中,均对LED射灯的色温、显色指数、初始光通量、光效、光通维持率、寿命、中心光强、标称功率、功率因子、产品标识等进行了规定。
许多电子产品的寿命是以坏掉来评判,但LED是一种寿命很长的光源,可使用很久都不会坏。但光通量的输出却会随着时间而衰减,因此行业内通常用光衰至70%所需的时间来定义LED光源的寿命,即L70。随着技术的进步,LED的光衰越来越缓慢,要完整测试其光衰至70%的时间也难以做到。由于电子产品的寿命呈指数规律,因此LED通常做较短时间的老化,通过采样光衰资料,然后以指数函数来推算其光衰至70%的时间,通常对LED老化6000小时测试光通维持率LM(Lumen Maintains),按照指数规律,若6000小时后LM >91.8%,便可宣称25,000小时的寿命,若LM>94.1%可宣称35,000小时的寿命,但寿命推算的时间不超过测试时间的6倍。LED射灯的角度,一般以50%峰值光强的光束角来定义。50%光强对应的角度分别为±20°左右,因此这个射灯的角度为40°。
现阶段的LED射灯主外形尺寸是参照IEC 60630标准,灯头参照IEC 60061-1标准。根据传统射灯情况,目前的LED射灯主要有MR16、PAR16、PAR20、PAR30、PAR38这几种。其中MR16通常采用GU5.3灯头;PAR16主要采用GU10、E26(美洲)/E27(欧洲及中国)、E14灯头;PAR20/PA30/PAR38主要采用E26、E27灯头。
目前的LED射灯均为自镇流式,即LED驱动电源全部内置在灯体内部,直接接电即可使用。LED射灯主要光学器件(透镜、反光杯)、LED光源、散热器、驱动电源、灯头这几部分组成。但各厂家的LED射灯,由于采用的材料、工艺、LED封装方式不同,使得射灯在设计和加工上会有一些差别。
采用多颗大功率LED的方式,通常需要一个电路板将LED做电气连接。该电路板大多使用铝基板制作(MCPCB);对于一些设计也有采用玻纤板(FR-4)制作,但需要专门设计散热焊盘。然后用螺丝或胶粘的方式固定在灯壳散热器上。多颗大功率LED制作的射灯,透镜通常是采用对每颗LED进行独立配光的,再组合成一个光斑透镜。
采用集成LED封装制作的射灯,不需要电路板,可以直接将驱动电源输出线连接到LED灯上。同样是采用螺丝或胶粘的方式固定在灯壳散热器上。该种射灯的二次光学,通常采用一个透镜或反光杯的方式进行配光,透镜和反光杯的高度都较高,小角度的配光有难度,大出光面得射灯,大多采用多个光学器件组合的方式完成整个灯具的二次配光设计。