中国国家标准

中国国家标准 ICS 29.140.99 中華民國國家標準 CNS 用於替換螢光燈管之雙燈帽LED 燈管,性能要求 Double-capped LED lamps designed to retrofit linear fluorescent lamps - Performance requirement CNS XXXXX:2017 C4XXX 中華民國106年 月 日制定公布 Date of Promulgation:2017- - 本標準非經經濟部標準檢驗局同意不得翻印 CNS XXXXX: 2017 目錄 節次 頁次 前言 .................................................................................................................................... 3 1. 適用範圍 ........................................................................................................................... 4 2. 引用標準 ........................................................................................................................... 5 3. 用語及定義 ....................................................................................................................... 6 4. 一般試驗要求 ................................................................................................................... 8 5. 標示 ................................................................................................................................... 8 5.1 一般標示要求................................................................................................................. 8 5.2 標示之位置..................................................................................................................... 8 6. 尺度 ................................................................................................................................... 9 7. 試驗條件 ........................................................................................................................... 9 7.1 一般試驗條件................................................................................................................. 9 7.2 建立LED燈管族群以縮短試驗期間........................................................................... 9 8. 電氣特性 ......................................................................................................................... 11 8.1 燈管功率....................................................................................................................... 12 9. 光度特性 ......................................................................................................................... 12 9.1 光通量........................................................................................................................... 12 9.2 發光效率....................................................................................................................... 13 9.3 光束角........................................................................................................................... 13 10. 色度特性 ....................................................................................................................... 13 10.1 額定色溫及色度偏移代碼 ........................................................................................ 13 10.2 演色性指數(CRI) ...................................................................................................... 15 11. 壽命 ............................................................................................................................... 15 11.1 一般 ............................................................................................................................ 15 11.2 光束維持率 ................................................................................................................ 15 11.3 耐久性試驗 ................................................................................................................ 17 12. 試驗樣品數量 ............................................................................................................... 18 附錄A(規定)燈管特性量測法 ........................................................................................... 20 附錄B (規定)光學特性代碼之說明 ................................................................................... 22 附錄C(參考)建議性壽命評估之解釋 ............................................................................... 23 附錄D(規定)依ANS/IES LM-80-15量測光通量維持率、演色性指數及色度座標維持 值等數據之採用說明 .............................................................................................. 31 附錄E (參考)額定色溫之色差計算參數 ........................................................................... 33 ,1, CNS XXXXX: 2017 參考資料.............................................................................................................................. 34 ,2, CNS XXXXX: 2017 前言 本標準係依標準法之規定,經國家標準審查委員會審定,由主管機關公布之中華民國國家標準。 依標準法第四條之規定,國家標準採自願性方式實施。但經各該目的事業主管機關引用全部或部分內容為法規者,從其規定。 本標準並未建議所有安全事項,使用本標準前應適當建立相關維護安全與健康作業,並且遵守相關法規之規定。 本標準之部分內容,可能涉及專利權、商標權與著作權,主管機關及標準專責機關不負責任何或所有此類專利權、商標權與著作權之鑑別。 ,3, CNS XXXXX: 2017 1. 適用範圍 本標準針對家用及一般照明用,配備G5及G13燈帽之雙燈帽LED燈管,用於替換配備相同燈帽之雙燈帽螢光燈管並可穩定操作,規定在性能方面之要求,並提供符合性評估所需之試驗法及試驗條件。本標準適用之雙燈帽LED燈管具備下列特性。 , 額定功率在125 W以下。 , 額定電壓在250 V以下。 備考1. 符合上述定義之燈管稱為直接替換型雙燈帽LED燈管(參照CNS 15829)。 本標準除特別指定其他型式之燈管外,所稱〝LED燈管〞或〝燈管〞一詞, 係指〝直接替換型雙燈帽LED燈管〞,亦即用於替換螢光燈管之雙燈帽 LED燈管。 性能要求係屬安全性要求(參照CNS 15829)以外之附加要求。 本標準所規定之要求僅針對型式試驗。對於個別LED燈管之要求,適用於產品群體(production population)中95 %之LED燈管。 本標準涵蓋用於產生白光,且由無機發光二極體所組成之直接替換型雙燈帽LED燈管。 對於全產品或逐批之建議性試驗法,尚在研議中。 LED燈管之壽命,大多數遠比實際之測試時間長。由於以試驗數據推估壽命之方法尚未標準化,因此製造廠商所宣告之壽命,尚無確信之方法可供驗證。基於此項理由,針對製造商以7.1所規定試驗期間為基礎而宣告之壽命判定合格或不合格,不在本標準考慮之範圍內。 本標準以有限試驗時間之光束維持率代碼,取代對壽命之確認,因此,代碼數字並非針對壽命之預測。此代碼可 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示LED燈管之光通量衰減類別與製造商在試驗前所提供之資訊一致。 本標準所定義之壽命試驗判定(合格/不合格)準則,與製造商所宣告之壽命評估不同。對於建議性壽命評估之解釋,參照附錄C。 備考2. 對於LED燈管,本標準所稱〝燈管壽命(時間)〞或〝壽命(時間)〞一詞, ,4, CNS XXXXX: 2017 通常係指〝綜合壽命MF(針對LED燈管)〞。 xy 備考3. 由於燈具中之元件可能影響LED燈管之性能,因此LED燈管在燈具中操 作之性能宣告數據,可能與單獨依本標準所測定之值不同。 符合本標準之LED燈管,在額定電壓之92 %至106 %、?20 ?至60 ?之周圍溫 度,且燈具符合CNS 14335之條件下,預期在起動及操作方面均可滿足使用需求。 若供應者宣告不同於上述條件之合適操作條件(例,較高溫度或濕度),則依下列 規定進行試驗。 (a) 燈管應依所宣告之條件進行試驗,及 (b) 燈管在所宣告之條件下,起動及操作均可滿足使用需求,及 (c) 燈管在所宣告之條件下(可能與附錄A所規定之一般量測條件不同),性能符合 其宣告值。 2. 引用標準 下列標準因本標準所引用,成為本標準之一部分。下列引用標準適用最新版(包括 補充增修)。 CNS 14335 燈具安全通則(IEC 60598-1) CNS 15602 一般照明用LED模組,性能要求(IEC 62717) CNS 15829 用於替換螢光燈管之雙燈帽LED燈管,安全性要求(IEC 62776) IEC 60050-845 International electrotechnical vocabulary; Chapter 845: lighting IEC 60068-2-14 Environmental testing – Part 2-14: Tests – Test N: Change of temperature IEC 60081 Double-capped fluorescent lamps Performance specifications IEC/TR 61341 Method of measurement of centre beam intensity and beam angle(s) of reflector lamps IEC 62504 General lighting – Light emitting diode (LED) products and related equipment – Terms and definitions CIE S 025/E:2015 Test method for LED lamps, LED luminaires and LED modules ANSI/IES LM-80-15 Approved Method: Measuring Luminous Flux and Color Maintenance of LED Packages, Arrays and Modules ,5, CNS XXXXX: 2017 3. 用語及定義 IEC 60050-845、IEC 62504及CNS 15829所規定及下列用語及定義適用於本標準。 3.1 額定值(rated value) 由製造商或責任供應商宣告LED燈管在標準試驗條件下之量化值,以作為產品 之規格。 3.2 初始值(initial value) LED燈管在枯化點燈(ageing period)及穩定時間(stabilization time)後之特性量測 值。 備考,初始值可為光度、色度及電氣特性之量化值。 3.3 枯化點燈(針對光源)[ageing (for light source)] 光源於初始值量測前之預先操作期間(preconditioning period)。 3.4 穩定時間(stabilization time) 在固定電源輸入條件下,光輸出特性(photometric output)及消耗功率達到穩定狀 態所需之時間。 備考,涵蓋燈具整合LED光源之LED燈具。 3.5 維持值(maintained values) 在7.1所規定試驗期間(包含穩定時間)後所量測之特性值。 備考,維持值可為光度、色度及電氣特性之量化值。 3.6 光束軸(針對雙燈帽LED燈管)[optical beam axis (of double-capped LED lamp)] 雙燈帽LED燈管之橫截面上光強度分布大致呈現對稱之軸線。 3.7 中心光束強度(針對雙燈帽LED燈管)[centre beam intensity (of double-capped LED lamp)] 於雙燈帽LED燈管之光束軸線上所測得之光強度值。 備考,中心光束強度以燭光(cd)表示。 3.8 光束角(針對雙燈帽LED燈管)[beam angle (of double-capped LED lamp)] 雙燈帽LED燈管之橫截面上通過光束軸線之2條假想線,分別通過橫截面之中 心及光強度為50 %中心光束強度之點,由此2條假想線所構成之夾角。 ,6, CNS XXXXX: 2017 備考1. 光束角以度(?)表示。 備考2. 此角為全角量測值,而非半角量測值。 3.9 LED燈管之族群(family of lamps) 具備相同特性(例,材料、組件及/或製程等)之LED燈管群組。 3.10 批(batch) 為進行本標準之符合性測試,同一次提交之1個族群及/或群組中所有LED產品。 3.11光通量(光輸出)衰減(針對LED產品)[flux degraded (light output; lumen output) (of LED product)] 使用中之LED產品,其總光輸出低於光通量維持率因數x所需對應光通量。 備考1. 依本標準之目的,LED光源係針對雙燈帽LED燈管。 備考2. 對於LED產品因光通量衰減所引起之漸進性光輸出衰減模式,參照圖 C.1之說明。 備考3. 雖然LED產品一詞可用於所有LED照明產品,但一般LED產品包含LED 燈管、LED模組及LED燈具。 3.12 中值有效使用壽命(L)(針對LED產品)[median useful life, L (of LED product)] xx 相同型式使用中之LED產品群體,其中有50 %之光輸出低於光通量維持率因數 x所需對應光通量之時間長度。 3.13 突發性失效(針對LED產品)[abrupt failure (of LED product)] LED產品無法使用或無法產生任何光輸出。 備考1. 依本標準之目的,LED產品係針對雙燈帽LED燈管。 備考2.〝完全失效〞一詞與本用語之使用目的相同。 備考3. 對於突發性失效模式,參照圖C.1之說明。 備考4. 雖然LED產品一詞可用於所有LED照明產品,但一般LED產品包含LED 燈管、LED模組及LED燈具。 3.14 綜合失效值(CFV)(針對LED產品)[combined failure value, CFV (of LED product)] LED產品於中值使用壽命L期間發生光輸出衰減或突發性失效之百分數。 x 備考, 雖然LED產品一詞可用於所有LED照明產品,但一般LED產品包含LED ,7, CNS XXXXX: 2017 燈管、LED模組及LED燈具。 3.15 綜合壽命(MF)(針對LED產品)[combined life, MF (of LED product)] xyxy 相同型式使用中之LED產品群體有y %達到綜合光輸出衰減或突發性失效之時 間長度。 3.16 綜合中值壽命(M)(針對LED產品)[combined median life, M (of LED product)] xx 相同型式使用中之LED產品群體有50 %達到綜合光輸出衰減或突發性失效之時 間長度。 4. 一般試驗要求 一般試驗條件參照7.1。LED燈管特性之量測參照附錄A。 對於EMC符合性之要求,依國家法規、相關國際標準或國家標準之規定。相關標 準參照本標準之參考資料。 5. 標示 5.1 一般標示要求 除依CNS 15829之規定外,製造商或責任供應商應標示表1所規定之項目。 5.2 標示之位置 製造商或責任供應商應依5.1之規定標示,並標示於表1所規定之位置。 表1 需標示之項目及標示位置 產品本體 外包裝 產品規格書、 型錄或網頁 ? ? 額定光通量(lm) , ? 發光效率(lm/W) , , ? 光束角(?) , , ? 額定色溫 , , ? 額定演色性指數 , , ? ? 額定色溫對應之相關色溫(K) , ? ? 額定綜合中值壽命(h) , ,8, CNS XXXXX: 2017 6. 尺度 燈管之尺度應符合CNS 15829中6.3之要求,並檢查其符合性。 7. 試驗條件 7.1 一般試驗條件 試驗期間為25 %額定壽命或6,000 h(若25 %之額定壽命超過6,000 h,則試驗期 間為6,000 h)。 LED燈管若使用已確認符合CNS 15602之LED模組,則可免於測試25 %額定壽 命或最長6,000 h試驗期間。可依CNS 15602之試驗報告中25 %之額定壽命或最 長6,000 h試驗期間之色度及光通量維持率數據,分別用於滿足10.1及11.2對維 持值之要求。 此外,ANSI/IES LM-80-15之試驗數據若滿則附錄D規定之符合性準則,則可採 用25 %之額定壽命或最長6,000 h試驗期間之維持值數據。 備考,為縮短試驗期間,可提交相同族群之額外LED燈管。參照7.2。 針對n只型式相同之LED燈管進行所有試驗。n為表7所規定之最少樣品數量。 進行耐久性試驗之LED燈管不得再進行其餘試驗。 可進行調光控制之LED燈管,應調整至最大光通量後進行所有試驗。 可調整色點(adjustable colour point)之LED燈管,應先調整/設定至製造商/責任供 應商所指定之單一固定值。 7.2 建立LED燈管族群以縮短試驗期間 7.2.1 一般 建立族群之目的係引導LED燈管製造商朝向平台化設計(platform designs),則 既有基線產品(baseline product)已依7.1所規定試驗期間完成測試之數據可加以 運用。基線產品視為首先符合本標準,並指定為族群成員(part of the family)之 LED燈管。 7.2.2 族群成員之差異 每個LED燈管族群需視實際情況(case by case)個別考量。屬於相同族群之LED 燈管,須由相同製造商依相同品質保證系統製造。所使用之材料、組件及構造 ,9, CNS XXXXX: 2017 宜大致等同,容許存在型式差異[例,相關色溫(CCT)]。型式試驗樣品宜由製造商會同試驗室共同挑選。 識別型式試驗用LED燈管族群之要求,參照3.9之定義(燈管之族群)及表2之條件。 ,10, CNS XXXXX: 2017 表2 族群成員之容許差異 容許差異之組件特性可接受之條件 (參照備考2) 若光束維持率代碼及額定壽命與基線產品相同外殼/底座 (housing/chassis) 或較高時,燈管之t(位置)應與製造商或責任供c 散熱片/熱管理系統 應商之宣告值相同或較低(參照備考1)。 製造廠商之技術文件應記載光學材料改變對於 試驗結果之影響。若光束維持率代碼及額定壽光學系統(參照備考1) 命與基線產品相同或較高時,則光學系統之特 性應相同或更佳。 若光束維持率代碼及額定壽命與基線產品相同LED封裝體 或較高時,t應與製造商或責任供應商之宣LED 告值相同或較低。 備考1. 光學系統包含二次光學元件(透鏡)、反射鏡、襯墊(trim and gasket)及連接裝置。與改變相關之結果包括,光通量、峰值光 強度、光強度分布、光束角、色度座標偏移、CCT偏移及CRI 等。 備考2. 製造商之技術文件應記載組件容許差異之任何改變事項。 7.2.3 測試族群成員之符合性 下列關於族群成員在初始測試期間與縮短期間後之性能特性,應與LED燈管之製造商/責任供應商所宣告值一致。 , 色度座標。 , 演色性指數。 , 光束維持率代碼。 , 加速操作壽命試驗結果。 製造商提交試驗室之技術文件中應載明相關數據。 符合性, 受測樣品中所有燈管之實測值(初始值及維持值),不得在製造商/責任供應商所宣告值之外。實測值應與所宣告之類別或代碼相同或更佳。 8. 電氣特性 ,11, CNS XXXXX: 2017 8.1 燈管功率 量測條件參照附錄A。 符合性, 受測樣品中個別燈管之消耗功率初始值應不超過額定值之110 %。 受測樣品中燈管之初始消耗功率平均值應不超過額定值之107.5 %。 9. 光度特性 9.1 光通量 應由製造商或責任供應商宣告燈管之額定光通量,宜為表3所示之值。 表3 燈管額定光通量之建議值 標稱燈管直徑 標稱長度 額定光通量之建議值 mm mm lm 600 550 800 900 850 1,200 16 1,300 1,150 1,600 1,600 1,450 2,000 800 600 1,000 1,200 900 1,500 26 1,600 1,200 2,000 2,000 1,500 2,500 備考1. 對於其他長度之燈管,建議值尚在研議中。 備考2. 提供建議值之目的,係考量不同廠商所生產燈管間之互換性。 依附錄A之規定量測光通量。 ,12, CNS XXXXX: 2017 符合性, 受測樣品中個別燈管之光通量初始值應不小於額定值之90 %,或不超過額定值之 120 %。 受測樣品中燈管之初始光通量平均值應不小於額定值之92.5 %,或不超過額定值 之115 %。 9.2 發光效率 以個別LED燈管之實測光通量初始值除以同一LED燈管之實測輸入功率初始 值,計算LED燈管之發光效率。 符合性, 受測樣品中所有燈管之發光效率值,應不小於製造商/責任供應商所宣告額定值之 80 %。 發光效率應符合能源主管機關之規定值。 9.3 光束角 應由製造商或責任供應商宣告燈管之額定光束角,以利照明設計者或消費者依應 用需求選擇產品。 依附錄A之規定量測光束角。 符合性, 受測樣品中個別燈管之光束角,與額定值之差異應不超過25 %。 10. 色度特性 10.1 額定色溫及色度偏移代碼 應由製造商或責任供應商宣告燈管之額定色溫,宜為下列值其中之一。 F2700、P2700、F3000、F3500、F4000、F5000、F6500 標準化額定色度座標及對應之相關色溫(CCT)參照表4。 表4 額定色度座標及對應之相關色溫(CCT) 額定色溫 相關色溫(T) 色度座標 c K x y ,13, CNS XXXXX: 2017 F6500 6,400 0.313 0.337 F5000 5,000 0.346 0.359 F4000 4,040 0.380 0.380 F3500 3,450 0.409 0.394 F3000 2,940 0.440 0.403 F2700 2,720 0.463 0.420 P2700 2,700 0.458 0.410 備考,額定色溫欄中數值之前置字母所代表意義如下, F,引用IEC 60081中附錄D之數值。 P,接近普朗克曲線之數值。 製造商或責任供應商應依表5宣告色度座標對應之色度偏移代碼。色度偏移代碼係代表在7.1所規定試驗期間內之色度座標初始值及維持值。 依附錄A之規定量測色度座標。 符合性, 受測樣品中個別燈管之色度座標初始值及維持值,應與所宣告之色度偏移代碼相同或更佳。 受測樣品中接受色度座標量測之燈管,應由4個不同批中選出。 相關色溫與色度座標依附錄A進行量測。 備考,受測樣品中之燈管,從不同生產線(production runs)中所選取,與從長期 生產之產品(longer period of production)中選取,兩者在色度方面之差異 應相近。 族群成員之符合性測試,參照7.2.3。 表5 額定色溫之色度偏移代碼 麥克亞當(MacAdam)橢圓(以額定色溫對應之色度座色度偏移代碼 標為中心點)之階次 初始值 維持值 3 3 3-階 4 4 4-階 ,14, CNS XXXXX: 2017 5 5 5-階 6 6 6-階 7 7 7-階 7+ 7+ ,7-階橢圓 備考,色度座標特性應以色度座標初始值及色度座標維持值之實測結果表示。 參照附錄B之例。本標準僅適用於直接替換型LED燈管,其色度儘可 能接近所替換之光源極為重要。許可差之範圍依據麥克亞當所定義之橢 圓(參照美國光學學會於1943年所出版之期刊),一般適用於照明產品。 10.2 演色性指數(CRI) 應依量測之光譜計算CRI之初始值。 符合性, 受測樣品中所有燈管之CRI計算值,應不小於額定值(參照表1)減去3之值。 11. 壽命 11.1 一般 LED燈管之壽命(參照3.15之定義)係由漸進性光輸出衰減[通常由材料劣化所引起(參照11.2)]與突發性失效[通常由電氣組件失效所引起(參照11.3,評估可靠度及壽命之耐久性試驗)]所組成之效應,兩者均應測試。 參照3.11及3.13之用語及定義,由3.13之定義可知,受測樣品中之燈管在11.2及11.3試驗期間可能無法完全符合指定之失效百分數(F)。 y 若送測者提出要求,可將測試光通量衰減之樣品分為零光輸出(即突發性失效)試驗樣品與LED材料劣化(即漸進性光輸出衰減)試驗樣品2部分。 11.2 光束維持率 額定壽命MF之額定光束維持率因數x,依LED燈管之應用而有不同要求,製xy 造商宜提供選擇光束維持率要求之相關資訊,為利多方溝通及便於了解,本標準以70 %為最低要求。 備考1. LED燈管之一般壽命(typical life)極長,以本標準之觀點,量測完整壽命 期間內實際之光通量衰減(例,M)極為耗時且不切實際。基於此項理70 ,15, CNS XXXXX: 2017 由,本標準依試驗結果決定燈管之預期光束維持率代碼。 備考2. 燈管實際之光通量維持特性隨不同型式及不同製造商而不同,無法以簡 單且一致之數學關係表示所有燈管之光通量維持特性。在初期發生光通 量快速衰減之特定LED燈管,不表示無法達到其額定壽命。 本標準採用光通量維持率代碼(參照圖1),以1位數區分光通量維持率之類別。此類別可反映7.1所規定試驗期間之光通量衰減特性。 於7.1所規定試驗期間 光通量初始值 後之光通量量測值 100 % 代碼9 代碼8 代碼7 70 % 光通量初始值 之百分數% 針對額定壽命所宣告之 光通量衰減下限(L) 70 0 % 1,000 6,000 額定壽命 圖1 試驗期間之光通量衰減特性 表5 於7.1所規定試驗期間後之光通量維持率代碼 光通量維持率因數x(%) 光束維持率代碼 (於7.1所規定試驗期間) 9 ?90 8 ?80 7 ?70 於7.1所規定試驗期間量測光通量初始值及維持值。依量測值計算光通量維持率因數,將測得之初始值視為100 %,作為評估燈管壽命之第1個資料點。其他所有量測值應依初始值予以正規化。 ,16, CNS XXXXX: 2017 建議在7.1所規定試驗期間內每1,000 h量測1次光通量值,以計算光通量維持率因數。光通量維持率因數可增進對於量測值可靠度之瞭解。 備考3. 指定光量維持率代碼並非代表預測燈管可達到之壽命。以壽命之觀點, 代碼較高之燈管,其壽命可能優於或劣於代碼較低之燈管。 符合性, 受測樣品中個別燈管於7.1所規定試驗期間之光束維持率計算值,應與所宣告之光束維持率代碼相同或更佳。 族群成員之符合性測試,參照7.2.3。 11.3 耐久性試驗 11.3.1 一般 燈管應進行11.3.2至11.3.4所規定之試驗。 備考,針對受測樣品中不同之燈管同步(parallel)進行所有試驗。 11.3.2 溫度循環試驗 應依IEC 60068-2-14及下列條件進行溫度循環試驗。 將燈管置於試驗箱中,內部之溫度在4 h週期內於?10 ?至+40 ?間變化,進 行250次循環(共計1,000 h)。4 h週期包括在每個極端溫度維持1 h及在極端 溫度間轉換之1 h。燈管在試驗電壓下點亮34 min後熄滅34 min。 不適用A.1之溫度要求。 備考1. 為使點滅週期與溫度循環週期間達成同步(phase shift),選擇68 min 為點滅週期(switching period)。 備考2. 本項試驗之目的係檢查組裝(assembly)之機械強度。 符合性, 試驗結束後,所有燈管應可操作,光輸出應不小於初始值之80 %並維持至少 15 min,亦不得發生因溫度循環所造成之物理效應(physical effects),例如裂痕 或標籤剝落(delaminating of label)。 11.3.3 點滅試驗 燈管在額定電壓下,以點亮30 s後熄滅30 s為1次點滅循環。點滅循環次數 ,17, CNS XXXXX: 2017 為額定壽命時數(h)之一半(例,額定壽命20,000 h則須進行10,000次點滅循環)。 適用A.1之溫度要求。 備考,本項試驗之目的係檢查內建電子組件之耐久性。 符合性, 試驗結束後,至少95 %之燈管可操作,光輸出應不小於初始值之80 %並維持至少15 min,亦不得發生因溫度循環所造成之物理效應,例如裂痕或標籤剝落。 11.3.4 加速操作壽命試驗 若製造商指定最大操作溫度,則燈管在比此值高10 K之溫度下,施加試驗電壓連續操作(無任何點滅操作)1,000 h。若未指定最大操作溫度時則在60 ?下進行試驗。任何熱保護裝置(thermal protecting device),特別針對在特定溫度下動作,使燈管斷電或降低光通量之功能者,則應使其失效(bypass)。 不適用A.1之溫度要求。 備考,本項試驗之目的係檢查突發性失效。 符合性, 待試驗結束後,冷卻至室溫並達到穩定狀態,無LED燈管發生突發性失效。 族群成員之符合性測試,參照7.2.3。 12. 試驗樣品數量 型式試驗時所需之最少樣品數量,如表7所示。樣品應可充分代表製造廠商所生產之產品。 表7 樣品數量 節次 試驗項目 於7.1所規定試驗期間依7.2於產品特性改變 所需樣品中LED燈管後為縮短試驗期間所 之最少數量 需測試族群中LED燈 管之最少數量 7.2 t 1 c以相同1支燈管進行9.3 5 所有試驗 光束角 8.1 燈管功率 以相同10支燈管進行以相同3支燈管進行 ,18, CNS XXXXX: 2017 所有試驗 所有試驗 9.1 光通量 9.2 發光效率 10.1 額定色溫 10.1 色度偏移代碼 10.2 演色性指數 11.2 光通量維持率 11.3.2 5 3 溫度循環試驗 11.3.3 5 3 點滅試驗 11.3.4 5 3 加速操作壽命試驗 ,19, CNS XXXXX: 2017 附錄A (規定) 燈管特性量測法 A.1 一般 一般量測條件適用CIE S025/E:2015之規定。 燈管於試驗前通常不需進行任何枯化點燈,若執行枯化點燈時,應不超過1000 h。 除另有規定外,應在溫度為25 ??1.2 ?、最大相對濕度為65 %且不受風影響 (draught free)之室內進行所有量測。 在整個壽命試驗及量測期間,為避免造成任何量測擾動,應使試驗樣品在測試期 間內不受污染(粉塵等)。 量測結果應為燈管在額定試驗條件下操作至穩定狀態後所測得之值。量測前達到 穩定狀態之條件適用CIE S025/E: 2015中4.4之規定。 +0 應分別以11.3.2及11.3.4所規定之溫度(許可差為 K)進行溫度循環試驗(參照-5 11.3.2)及加速操作壽命試驗(參照11.3.4)。 A.2 電氣特性 用於替換螢光燈管並搭配感抗式安定器(控制裝置)操作之LED燈管,適用IEC 60081中圖B.1之試驗電路。用於替換螢光燈管並搭配感抗式安定器操作之LED 燈管,應使用製造商或責任供應商所指定之電子式安定器(控制裝置)進行試驗。 試驗電壓應為額定電壓。若為額定電壓範圍時,應以對燈管之溫度產生最不利影 響之電壓進行量測。 電氣特性試驗條件及量測設備參照CIE S025/E: 2015之4.3。 A.3 光學特性 對於光度及色度特性量測設備之說明與要求參照CIE S025/E: 2015之4.5。 A.3.1 試驗電壓 參照A.2。 A.3.2 光通量 ,20, CNS XXXXX: 2017 應依CIE S025/E: 2015第6節之規定量測光通量。 A.3.3 色度特性 應依CIE S025/E: 2015第7節之規定量測色度值。燈管之色度值可能與角度相 關。除非製造商另有規定,否則應採用空間平均色度座標。 ,21, CNS XXXXX: 2017 附錄B (規定) 光學特性代碼之說明 以光學特性代碼830/359為例,所代表之意義說明如下: 8 3 0 / 3 5 9 (由左至右解釋數字之含意) , 〝8〞為額定CRI,例:87 , 〝30〞為3,000 K之額定CCT , 〝3〞為色度座標分布於3-階麥克亞當橢圓之初始代碼 , 〝5〞為到達7.1所規定之(操作)試驗期間時,色度座標分布於5-階麥克亞當橢 圓之維持代碼 , 〝9〞為到達7.1所規定之(操作)試驗期間時之光通量維持率代碼(依表6之規定) 以1個數字表示演色性指數,範圍及對應之代碼如下: CRI=70至79,代碼為〝7〞 CRI=80至89,代碼為〝8〞 CRI=90以上,代碼為〝9〞 9為最大值。 備考1. 日本對於色度分類及表示之要求,參照JIS Z9112之規定。 備考2. 美國對於色度分類及表示之要求,參照ANSI C78.377之規定。 ,22, CNS XXXXX: 2017 附錄C (參考) 建議性壽命評估之解釋 C.1 簡介 個別LED產品之壽命,係為個別LED燈管在標準試驗條件下,達到初始光通量百分數x之時間長度。個別LED燈管達到壽命終止之原因,可歸咎於光通量衰減及突發性失效(仍可操作及無法操作之LED燈管)。 備考,LED產品一詞,視為LED照明產品(LED based lighting product)。 LED產品之突發性失效,係指整個單元失效,而非單一LED封裝體或LED模組失效。當LED模組之多個LED封裝體中發生單一LED封裝體失效,或LED光源之多個LED模組中發生單一LED封裝體失效時,通常造成LED光源之整體光輸出發生漸進性衰減。一旦LED燈管之光輸出低於百分數x宣告值,則視為LED產品發生光通量衰減。圖C.1以內含單一LED模組之燈具為例,說明LED產品發生光輸出衰減及突發性失效之漸進性及突發性失效模式。 (1)LED燈具新品 漸進性失效 突發性失效 (例:內含單一LED模組) 或 (1)內含多個LED封裝體之 LED模組發生光通量衰減或完全失效 LED模組 光通量衰減 某些封裝體發生 突發性失效 光輸出100 % 光輸出1 %至99 % 光輸出0 % (1)註 整體光輸出衰減亦包含LED燈具之光學元件(optical parts)衰退;漸進性光輸出 ,23, CNS XXXXX: 2017 衰減至低於百分數x則導致LED產品之光通量衰減。 圖C.1 內含LED模組之LED燈具於壽命期間之光輸出 LED產品之壽命可遠大於實際可經測試而加以驗證之時間。因此,為不同廠商制定共通之光輸出衰減之推估方法(prediction methods)極為困難。本標準採用光通量維持率代碼,涵蓋自初始狀態至7.1所規定試驗期間之光通量衰減特性。由於試驗時間受限,無法據以判定LED產品之宣告壽命合格或不合格。對於特定LED產品之建議性壽命評估解釋如下,並作為11.2中壽命試驗判定(合格/不合格)準則之參考依據。 除以標準化方法提供更多可瞭解光輸出行為之突發性失效規格外,建議LED產品一併指定光通量維持率因數。 C.2 漸近性光輸出衰減之壽命規格 使用中之LED產品群體有百分比y達到漸進性光輸出衰減百分數x之時間長度,稱為有效使用壽命(或LB壽命),一般以LB表示。 xyxy LED產品之光輸出低於光通量維持率因數x之計算值時,稱為光通量衰減,即LED產品之光輸出降低但仍可使用。LB壽命係指10 %之LED產品發生光通量x10 衰減之壽命,LB壽命則指50 %之產品發生光通量衰減之壽命,亦稱為中值有x50 效使用壽命,以s L表示。LED產品群體僅包含仍在使用中之LED產品,不包x 含已無法使用之LED產品。 例,LB=LB係指相同型式使用中之LED產品群體有10 %(B)達到光通量低xy701010於初始值70 %之時間長度。 ,24, CNS XXXXX: 2017 針對所有明定型式之LED模組 100 % pdfy, 個別LED模組之推估曲線 rel (隨不同之製造廠商而不同) y % 0 pdf xx % 0 例:70 % 點之光束維持連接B50 率曲線(B為代表更多50 B: 或更少帄均值之中點) B之失效百分率僅代表漸進性光輸出衰減 B L0 2 4 6 LB LB LB LB LB x90y10y50y90x10x50時間(kh) 對應於pdf曲線下方 操作時數 量測數據 之面積為10 %之時間 圖C.2 漸進性光輸出衰減之壽命規格 圖C.2中機率密度函數及推估曲線之外形僅為示意。依量測之數據及所採用之推估方法(projection method),機率密度函數可為韋伯分布、對數分布、指數分布或常態分布。 依可靠度名詞,失效函數F(t)或累積分布函數[CDF(t)]可用以描述LED產品之光通量衰減。失效函數F(t)或累積分布函數[CDF(t)]為失效百分位數(failure percentile)對時間之函數,以數學方式表示之公式如下, t,,F，，，，，，t,CDFt,pdftdt ,0 依定義F(t=?)為1(100 %),換言之pdf曲線下方之總面積為時間0至?之積分值,即總面積為1,表示整個群體最終之失效情況。 針對B之解釋如下。 y 例,考慮光通量維持率因數x為70 %,群體之失效率y為10 %,至LB之時7010間所形成灰色面積如圖C.2所示,以數學方式表示之公式如下, LB7010,,，，，，，，FLBCDFLBpdftdt0.110%,,,, ,70107010700 表示可靠度之可靠度函數為R(t)=1–F(t)。 ,25, CNS XXXXX: 2017 C.3 突發性失效之壽命規格 LED產品群體有百分比y達到突發性失效之時間長度,稱為突發性失效時間,以C表示。突發性失效時間(或C壽命)表示LED產品群體有百分比y發生突發性yy 失效之壽命,參照圖C.3。 例,C係指相同型式使用中之LED產品群體有10 %(B)發生無法再提供任何光1010 輸出(即失效)之時間長度。 10 %失效 100 % R(t) 50 %失效 Pdfz50 % 90 %失效 Rabrupt 0 C LC LLC x50x90x10時間(kh) 操作時數 圖C.3 突發性光輸出衰減之可靠度曲線R abrupt C.4 綜合漸進性光輸出衰減與突發性失效之壽命規格 LED產品群體有百分比y達到綜合漸進性光輸出衰減與突發性失效之時間長度,代表LED產品發生光通量衰減(即光輸出無法維持在至少為初始值之70 %)或突發性失效,稱為LED燈管壽命(或F壽命),以MF表示。 yxy 例,MF=MF係指相同型式使用中之LED產品群體有10 %(F)發生光輸出衰xy701010減或突發性失效(即光輸出低於初始值70 %或無法再提供任何光輸出)之時間長度。 MF壽命定義為LED產品之中值有效使用壽命,以M表示。 x50x 可將上述2項規格藉由可靠度曲線依3階段整合為綜合漸進性光輸出衰減與突發 ,26, CNS XXXXX: 2017 性失效之壽命規格。 步驟1,針對漸進性光輸出衰減之LED產品,繪製光通量衰減之可靠度曲線圖(參照圖C.4)。 步驟2,繪製突發性失效之可靠度曲線圖(參照圖C.3)。 圖C.3之可靠度曲線亦可表示LED產品之殘存率(survivals)。 步驟3,針對綜合漸進性光輸出衰減及突發性失效之LED產品,繪製綜合漸進性光輸出衰減及突發性失效之可靠度曲線圖(參照圖C.5)。 10 %失效 100% R(t) 50 %失效 pdfx50% 90 %失效 R_ gradualx 0 LB LB LB x50x90x10時間(kh) 操作時數 圖C.4 漸進性光輸出衰減之可靠度曲線R gradual ,27, CNS XXXXX: 2017 突發性失效值(AFV) 100 % R(t) 綜合失效值(CFV) 50 % (t) Rabrupt _(t) Rgradualx R(t)=R(t)×R(t) totalgradual_xabrupt 0 時間(kh) L x操作時數 中值有效壽命 圖C.5 綜合漸進性光輸出衰減與突發性失效之可靠度曲線R與R gradualabrup C.5 建議性LED產品壽命評估及相關照明產品群組 為與不同照明產品應用領域之終端使用者溝通,需提供不同之壽命評估資訊。對於LED燈管之一般使用者,提供產品之中值壽命(綜合漸進性光輸出衰減及突發性失效)即已足夠。對於照明市場中已接受專業訓練之客戶,可能需依失效函數進行壽命評估,即針對其照明產品分別進行突發性失效及光通量衰減(光通量維持率)評估。由失效及衰減函數之值,可針對照明之安裝事宜(包含維護週期之評估)進行計算。 圖C.6提供不同壽命評估資訊之概要,為本附錄及相關產品提供解釋。上半部A代表受專業使用者關注之失效及衰減函數相關量化數據,下半部B則提供一般市場溝通所需之簡明量化值。 ,28, CNS XXXXX: 2017 LED模組及 LED燈管 LED燈具 A:以提供產品資訊為綜合漸進性光輸出衰漸進性光輸出衰減 突發性失效 目的,因應壽命評估減及突發性失效 需求之一般群組 稱為: 稱為: 稱為: 有效使用壽命 突發性失效時間LED燈管壽命 B) (AFV) (MF) (Lxyxy 使用中之LED產品LED產品群體有百LED產品群體有百 群體有百分比y達到分比y達到突發性失分比y達到綜合漸進 效之時間長度 漸進性光輸出衰減 性光輸出衰減(低於 百分比x之時間長度 光通量維持率x %) 與突發性失效之時 間長度 y=50時稱為: 針對額定中值有效使y=50時稱為: B:以市場溝通為目 用壽命時稱為: 的,因應簡明量化值有效使用壽命(LB) xy 提供需求之標準群組 使用中之LED產品LED燈管中值壽命 中值有效使用壽命突發性失效值 群體有百分比y達到(M) (L) (AFV) xx LED產品群體有50 漸進性光輸出衰減百使用中之LED產品於L期間發生突發x 性失效之百分數 %達到綜合漸進性群體有50 %達到漸分數x之時間長度 光輸出衰減(低於光 進性光輸出衰減百 通量維持率x %)與分比x之時間長度 突發性失效之時間 針對額定中值有效使用壽命時稱為: 長度 綜合失效值 (CFV) 於L期間發生綜合失x 效之百分數 圖C.6 壽命評估及相關LED產品群組之概要 C.6 壽命評估值之例 對於LED燈管,建議提供額定壽命(MF),即包含額定光通量維持率因數x及額xy 定失效百分數F。 y 提供不同數值時參照表C.1、表C.2及表C.3之範例,不包含LED產品中之個別LED封裝體或LED模組。 對於許多LED產品,壽命評估值存在相互關聯性。當光通量維持率因數定額增加時,額定壽命及AFV值一般將呈現下降趨勢(參照表C.5)。 備考,對於固定光輸出之LED產品尚在研議中。 ,29, CNS XXXXX: 2017 表C.1 對於光通量維持率因數定額之壽命評估值範例 數值為% L x x 70 80 90 表C.2 對於突發性失效之壽命評估值範例 數值為% AFV 3 5 10 表C.3 對於LED燈管中值壽命(x)(綜合漸進性及突發性光輸出衰減)之壽命評估值 範例 數值為% M x x 70 80 90 表C.4 對於LED產品壽命(LB)之壽命評估值範例 xy x(%) 70 80 90 y(%) 50 10 5 30,000 20,000 10,000 有效使用壽命(LB)(h) xy 表C.5 壽命評估值範例 x(%) 70 80 90 30,000 20,000 10,000 額定壽命(L)(h) x AFV(%) 3 2 1.5 ,30, CNS XXXXX: 2017 附錄D (規定) 依ANS/IES LM-80-15量測光通量維持率、演色性指數及色度座標維持值等數據之採 用說明 D.1 一般 LED燈管應依10.1(色差類別)及11.2(光通量維持率、光通量)之規定,量測初始 值及維持值。為縮短取得維持值之試驗時間(25 %之額定壽命,最長6,000 h),若 滿足D.2所規定之條件及D.3之符合性準則,則可採用ANSI/IES LM-80-15試驗 報告之數據。 若LED封裝體尚未依ANSI/IES LM-80-15測試,則應依本標準所規定之完整試 驗期間進行測試。 D.2 使用ANSI/IES LM-80-15量測數據之準則 D.2.1 LED燈管採用LED封裝體之量測數據 若取得ANSI/IES LM-80-15試驗報告可適用於LED封裝體之數據時,則LED 燈管可將7.1所規定之試驗期間縮短為1,000 h。 經1,000 h測試後之符合性準則參照D.3。 D.2.2 邊界條件 D.2.2.1 一般 由ANSI/IES LM-80-15試驗報告中選擇最大輸入電流均方根值與最高銲接溫 度之組合,應代表等同或超出LED燈管之最不利條件。 D.2.2.2 溫度 LED燈管依附錄A所規定之條件操作,量測LED封裝體之外殼溫度,即 ANSI/IES LM-80-15所定義之T。LED燈管內之T最高量測值應不超過ss ANSI/IES LM-80-15試驗報告中之T溫度限制值。 s 對於符合表2規定條件之LED燈管族群,應於LED燈管配置中可發生最高 T溫度之點量測T。 ss ,31, CNS XXXXX: 2017 D.2.2.3 LED封裝體輸入電流 LED燈管中LED封裝體之最大輸入電流均方根值,應不超過LED封裝體依 ANSI/IES LM-80-15測試時之輸入電流均方根值。 當採用ANSI/IES LM-80-15之光通量維持率、色度座標維持值等測試數據 時,應使控制裝置於試驗期間作為自動補償光輸出衰減之任何電路失效。 D.3 符合性準則 D.3.1 色度座標 LED燈管依D.2.1所規定試驗期間評估10.1之色度座標維持值時,應符合製造 商或責任供應商依表4所宣告之初始色差類別。 D.3.2 光通量維持率因數 LED燈管依D.2.1所規定試驗期間評估11.2之光通量維持率時,應符合製造商 或責任供應商依表6所宣告之光通量維持率代碼。 ,32, CNS XXXXX: 2017 附錄E (參考) 額定色溫之色差計算參數 採用本標準建議額定色度座標(x,y)時,1-階麥克亞當橢圓計算參數建議如下: 橢圓中心點 橢圓參數 CCT x y g11 g12 g22 θ(?) a b P2700K 0.458 0.410 4.15E+05 -1.89E+05 2.82E+05 54?41' 0.00260 0.00135 F2700K 0.463 0.420 4.40E+05 -1.86E+05 2.70E+05 57?17' 0.00258 0.00137 F3000K 0.440 0.403 3.90E+05 -1.95E+05 2.75E+05 53?10' 0.00278 0.00136 F3500K 0.409 0.394 3.80E+05 -2.00E+05 2.50E+05 52?58' 0.00317 0.00139 F4000K 0.380 0.380 3.95E+05 -2.15E+05 2.60E+05 54?00' 0.00313 0.00134 F5000K 0.346 0.359 5.60E+05 -2.50E+05 2.80E+05 59?37' 0.00274 0.00118 F6500K 0.313 0.337 8.60E+05 -4.00E+05 4.50E+05 58?23' 0.00223 0.00095 採用ANSI-2011標準額定色度座標(x,y)時,則1-階麥克亞當橢圓計算參數建議如下: 橢圓中心點 橢圓參數 CCT x y g11 g12 g22 θ(?) a b P2700K 0.45766 0.40983 4. 1467E+05 -1.8934E+05 2.8168E+05 54?41' 0.0026038 0.0013498 P3000K 0.43387 0.40319 3.9797E+05 -1.9000E+05 2.5951E+05 55?01' 0.0028114 0.0013724 P3500K 0.40775 0.39292 3.7535E+05 -1.9309E+05 2.4825E+05 54?07' 0.0030355 0.0013934 P4000K 0.38177 0.37959 3.9936E+05 -2.0500E+05 2.4776E+05 55?09' 0.0030861 0.0013582 P4500K 0.36128 0.36686 4.7337E+05 -2.1718E+05 2.6458E+05 57?50' 0.0027950 0.0012804 P5000K 0.34464 0.35506 5.8142E+05 -2.6232E+05 2.8677E+05 59?40' 0.0027396 0.0011665 P5700K 0.32867 0.34246 7.6658E+05 -3.6023E+05 3.7466E+05 59?16' 0.0024958 0.0010098 P6500K 0.31230 0.32825 9.2270E+05 -4.5029E+05 4.9989E+05 57?35' 0.0021624 0.0009096 ,33, CNS XXXXX: 2017 參考資料 [1] IEC 61000-3-2 Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 3-2: Limits – Limits for harmonic current emissions (equipment input current 16 A per phase) [2] CISPR 15 Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment [3] ANSI C 78.377 American National Standard for electric lamps – Specifications for the Chromaticity of Solid State Lighting Products [4] JIS C 9112:2012 Classification of fluorescent lamps and light emitting diodes by chromaticity and colour rendering property [5] D.L. MacAdam, Journal of the Optical Society of America, Volume 1, No. 1, Jan. 1943, pp 18 to 26 編修說明,1.本國家標準草案建議案號為CNS建-制1040173,草案編號為CNS 草-制1051264。 2.原國家標準草案由台灣照明委員會提出,經106年5月17日之電機工 程國家標準技術委員會106年第19次會議討論後決議,另參考相關技 術資料重新起草。 3.依國家標準制定辦法辦理徵求意見,敬請 惠賜卓見。 ,34,