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能源之星Lamps V2.1對頻閃提出新要求 2017-07-08

http://mp.weixin.qq.com/s/4gc_oYescvGdSFKgHJZu_g
2017年6月20日,美國國家環境保護局EPA發布能源之星Lamps V2.1認證規範,並指出Lamps V2.1版本將於2017年10月1日全面替代之前的Lamps V2.0版本,屆時,能源之星產品的認證必須以參考2.1版本進行申請。

相比於2.0版本,能源之星Lamps V2.1 版本發生了多處的變化,其中,比較重要的一個變化就是補充了新的頻閃的測量評價指標,特別是對可調光燈的頻閃性能評價提出了更為詳細的要求。針對這一修改,EPA考察了現有的關於頻閃評價的各個標準和技術規範,並經過廣泛徵求意見,得到了業界的普遍支持。以下將對能源之星Lamps V2.1認證規範中關於產品的頻閃性能的內容予以詳細介紹:

1、頻閃相關評價指標
 
 
 
 
在第11.3節,能源之星對燈的光輸出頻率提出了明確要求,即緊湊型熒光燈的頻率應在20到33kHz間或者≥40kHz;而LED燈的光輸出頻率f應≥120H。
 
 
 
 
根據12.4節,對於所有標識可調光的燈,應在報告中提供一下頻閃參數:
 
 
 
 
 
-閃爍百分比PF
 
-閃爍指數FI
 
-光輸出週期性頻率f
 
-短期閃變指數Pst
 
-頻閃效應可視化參數SVM
 
-ASSIST閃爍感知度Mp
 
其中,後三項指標Pst、SVM和Mp為此次Lamps V2.1最新提出的。
 
 
 
 
能源之星所指的“可調光燈”主要是考察燈對調光器的兼容性,能源之星並不強制所有燈都設計成可調光,但要求在外包裝上對是否可調光作出標識,並有網站可查詢調光器的兼容信息。根據能源之星官網,大部分燈都是“可調光的”。標識為“可調光”的燈,應至少在2個廠家的5種不同的調光器下進行調光性能測試;若廠家簽署了“NEMA LED Dimming Compatibility Program”,則可直接配備NEMA SSL 7A調光器進行調光性能的測試。
 
 
 

2、頻閃相關測試方法
 
 
 
 
LED燈的光輸出頻率的測量方法參考IEEE Std 1789TM-2015,能源之星標準中對測量儀器的性能提出了相對較高的要求:光度探頭的上升時間必須≤10μs,系統採樣頻率必須≥20KHz,採樣時間不能小於1s。

對於頻閃參數的測量,能源之星推薦參考以下相關文件進行:
 
NEMA 77-2017 :Standaed for Temporal Lighting Artifacts:Test Methods and Guidance for Acceptance Criteria;
 
ASSIST Metric for Assessing the Direct Perception of Light Source Flicker;
 
ENERGY STAR Recommended Practice – Light Source Flicker。
 
 
 
 
此外,能源之星還對儀器動態範圍及採樣頻率和時間等提出了明確要求:

上述的參考文件,NEMA 77-2017規定了Pst,Mp等的測量評價方法;ASSIST規定了Mp的計算方法,而ENERGY STAR Recommended Practice則規定了具體的頻閃測量操作流程,大體流程如下:
 
 
-在不加調光器是測量燈的基礎光輸出(BLO)的頻閃參數;
 
-將調光器接入燈的測量電路,在最大調光輸出(MaxLO)下測量頻閃參數;
 
-在最低調光輸出(MinLO)下測量頻閃參數,MinLO是指20% MaxLO或者宣稱的最低輸出,孰低取孰。

3、頻閃測量解決方案
 
總體而言,新版能源之星標準對頻閃測量設備的硬件配置和軟件算法都提出了較高的要求;在原有頻閃評價的參考文件基礎上,能源之星更進一步明確了測量的採樣頻率、採樣時間和計算方法。為了應對這一變化,遠方光電專門針對能源之星的測量需求,升級了LFA-3000光源頻閃測量儀的軟件,以方便用戶測量和報告。已購買該設備的用戶可與遠方光電技術服務部門聯繫免費升級軟件。
 
 
遠方光電在頻閃測量方面具有深厚的研發基礎,並且得到了國際社會的廣泛認可。 2016年2月,由美國能源部(DOE)發布了一項關於頻閃測量儀的調查研究報告,遠方LFA-2000光源頻閃測量儀經過美國太平洋西北國家實驗室(PNNL)系列實測比對,因其與實驗室標準值比對一致性高而被DOE推薦。


2017年2月,遠方光電應邀參加在加拿大渥太華的國家研究中心(NRC)召開的CIE照明系統的暫態光調製標準國際協調會,來自CIE、IEC、IEEE、IES、Energy Star等機構的專家代表出席了本次會議,共同商議制定頻閃的國際研究和標準化路線圖。遠方光電在會上示範了LFA-3000頻閃分析儀,它能夠滿足標准或規範測量計算出相應指標,包括IEEE1789標準的NM值、IEC標準的Pst值、CIE TN006的SVM值和ASSIST的MP值等,測量示範引起了代表們的興趣,現場與飛利浦標準頻閃源的對比結果也非常令人滿意。
 
 
遠方LFA-3000光源頻閃測量儀是原有LFA-2000的升級產品,配備國家標準級快速光度探頭,且採樣速度高達100kHz,完全滿足包括能源之星Lamps V2.1在內的多個最新發布的關於光源頻閃的測量分析標準。同時,超大內存以及採樣與傳輸同時進行,克服了傳統RAM存儲空間有限的問題,一定條件下可實現無限採樣。此外,LFA-3000搭載可拆卸的平板電腦作為顯示界面,能夠實現遠程無線操控和數據傳輸,既適合於實驗室測量也滿足現場照明測量需求。


圖 2 遠方LFA-3000光源頻閃測量儀


可測量參數:
 
光波動的時域分析圖和頻域分析圖;
 
基準頻率、閃爍百分比(PF)、閃爍指數(FI)、調製深度(MD);
 
Pst (即,符合IEC、NEMA 77、能源之星Lamps V2.1等最新標準);
 
SVM(符合CIE TN:006、NEMA 77、能源之星Lamps V2.1等最新標準);
 
調製百分比(符合CEC法規JA 10);
 
Mp (符合ASSIST推薦以及能源之星Lamps V2.1等最新標準);
 
軟件可根據相應標準判別頻閃危害等級。

 


圖3 LFA-3000典型測試界面

 
 
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