隨著LED技術的不斷成熟和成本的不斷降低，LED射燈已大量應用到各種場所。但LED射燈的發展和普及還面臨著許多問題，如何開發高性價比的LED射燈，如何解決高功率、高光通量LED射燈的散熱問題，如何實現LED射燈的模塊化和互換性，如何充分體現LED的長壽命、高光效、可控性特點，讓老百姓享受豐富多彩照明的同時，獲得更實惠、更安全可靠的LED產品，還需要各廠家及業界人士共同努力。

安全認證日趨完善

LED射燈的安全要求大多參考傳統照明，並根據本身特點，形成了一套安全認證標準。

現階段LED射燈相關的安全要求大多參考傳統照明，並根據LED燈的特點，形成了一套安全認證標準。目前，在LED射燈的認證方面，國際上主要以歐洲CE和北美UL認證為主，在中國可進行自願性認證(CQC)。

在CE認證里包含LVD和EMC兩個方面，其中LVD是按照EN60968標準執行(將升級IEC 62560)；EMC按照EN55015、EN61547、EN61000-3-2和EN61000-3-3標準執行。此外，LED燈通常還需要額外參照IEC 62471，進行光生物安全方面測試。在北美，通常需要進行UL安全和FCC電磁兼容認證。UL執行標準為UL1993、UL8750和UL1310；FCC執行標準為FCC PART15 Subpart B。在中國，對於LED射燈是採用自願性認證(CQC)，執行標準為GB24906-2010(安全)和GB 17743-2007(電磁兼容)。

另外，在LED射燈的性能方面，也有諸多標準規定。美國有能源之星(ENERGY STAR)，中國有節能認證要求（執行標準為CQC3129-2010），這些要求均對LED射燈的色溫、顯色指數、初始光通量、光效、光通維持率、壽命、中心光強、標稱功率、功率因數、產品標識等進行了規定。

許多電子產品的壽命是以損壞來評判的，但LED是一種壽命很長的光源，使用很久都不會壞。而由於光通量的輸出會隨著時間而衰減，因此行業內通常用光衰至70%所需的時間來定義LED光源的壽命，即L70。隨著技術的進步，LED的光衰越來越緩慢，要完整測試其光衰至70%的時間也難以做到。由於電子產品的壽命呈指數規律，因此LED通常做較短時間的老化，通過採樣光衰數據，然後以指數函數來推算其光衰至70%的時間。

通常對LED老化6000小時測試光通維持率LM(Lumen Maintains)，按照指數規律，若6000小時后LM>91.8%，便可宣稱25000小時的壽命，若LM>94.1%可宣稱35000小時的壽命，但壽命推算的時間不超過測試時間的6倍。

介面亟待標準化

應根據LED的特點，制定一套新型的LED射燈規格介面標準，實現LED的模塊化和互換性。

目前的LED射燈都是以替代傳統鹵鎢燈射燈為主，受其外形、燈頭和安裝要求的限制，使得LED射燈的設計面臨許多的困難。在現有射燈標準的尺寸範圍內，很難將LED射燈做到高功率和高光通量，同時配光、散熱、電氣安全等方面也面臨諸多困難，不能體現LED的長壽命、高光效等特點，不利於LED照明的健康發展。

LED本是一種新型光源，LED射燈是最早能體現LED特點的應用產品之一。應根據LED的特點，制定一套新型的LED射燈規格介面標準。對LED射燈的外形尺寸、模組分塊、參數分檔、標準介面等進行規定，實現LED的模塊化和互換性，從而推進LED照明的健康發展。

目前，國際上的ZHAGA聯盟吸引了來自美國、亞洲和歐洲的數百家燈具、光源、LED模組等製造商及行業相關企業，已經在開展LED燈具的規格介面標準制定。其致力於加強LED模組及其控制項在機械、測試、參數等方面的兼容性，相關技術規範已經出版，部分已修訂多次。在中國，由國家半導體照明工程研發及產業聯盟牽頭組織的九洲光電等多家企業，也在積極開展相關工作。

選購應區分用途

LED室內照明光源相關色溫可分為3組，暖色、中間色、冷色適用於不同場所。

根據《GB 50034-2004建築照明設計標準》，室內照明光源相關色溫可分為3組，小於3300K為暖色，適用於客房、卧室、病房、酒吧、餐廳；3300K～5300K為中間色，適用於辦公室、教室、閱覽室、診室、檢驗室、機加工車間、儀錶裝配；大於5300K為冷色，適用於熱加工車間、高照度場所。

在《GB 50034-2004建築照明設計標準》中規定，長期工作或停留的房間或場所，照明光源的顯色指數(Ra)不宜小於80。在燈具安裝高度大於6米的工業建築場所，Ra可低於80，但必須能夠辨別安全色。

在LED射燈選購時，需詳細閱讀廠家提供的說明書或包裝說明，確定產品的供電電壓以及產品相關參數，包括光通量、色溫、功率、顯色指數、角度等。在室內照明中，進行LED射燈選購時，首先要確定是採用市電直接供電，還是採用變壓器轉換后供電，以此來選擇是購買MR16還是其他射燈；其次要確定射燈的燈頭和出光尺寸；再次需確認所需射燈的角度範圍；最後可根據上述《GB 50034-2004建築照明設計標準》要求，根據使用場合確認色溫、顯色指數以便達到想要的照明效果。如果在對燈具參數不是很懂的情況下，可以查看包裝上的等效標示，看等效于多少功率的傳統燈具，從而進行選擇。

由於現有各廠家的LED射燈技術良莠不齊，很多廠家為了解決散熱和電源放置空間的問題，不是完全參照IEC 60630設計射燈外形。而射燈在有些時候是作為一些燈具的光源使用，因此需要明確該LED射燈是否可以裝入該燈具內。如果不能裝入，還需要再購買與之相匹配的燈具外殼，進行整體式替換。對於MR16射燈，由於其前端有一個電子變壓器或工頻變壓器，購買MR16時還需要確認是否可以與該變壓器兼容，如果不兼容就會出現燈閃或不亮的情況。對於可控硅調光的射燈，還需要考慮燈具與調光器的兼容性問題，否則會出現調光時燈閃爍或不能調光的現象。

燈具結構百家爭鳴

目前的LED射燈均為自鎮流式，即LED驅動電源全部內置在燈體內部，直接接電即可使用。LED射燈主要由光學器件(透鏡、反光杯)、LED光源、散熱器、驅動電源、燈頭這幾部分組成。但各廠家的LED射燈，由於採用的材料、工藝、LED封裝方式不同，使得射燈在設計和加工上有很大差別。

LED光源及光學器件

目前的LED射燈主要採用多顆大功率LED及集成封裝LED製作。採用多顆大功率LED的方式，通常需要一個電路板將LED做電氣連接。該電路板大多使用鋁基板製作(MCPCB)，部分設計也有採用玻纖板(FR-4)製作的，但需要專門設計散熱焊盤，然後用螺絲或膠粘的方式固定在燈殼散熱器上。多顆大功率LED製作的射燈，透鏡通常是對每顆LED進行獨立配光之後，再組合成一個光斑透鏡。

採用集成封裝LED製作的射燈，不需要電路板，可以直接將驅動電源輸出線連接到LED燈上，並同樣採用螺絲或膠粘的方式固定在燈殼散熱器上。該種射燈的二次光學通常採用一個透鏡或反光杯的方式進行配光，透鏡和反光杯的高度都較高，而小角度的配光有難度。

此外，對於大出光面的射燈，大多採用多個光學器件組合的方式完成整個燈具的二次配光設計。

LED驅動電源

目前的LED射燈大多為內置電源的自鎮流式射燈。內置LED驅動主要採用開關電源實現，分為隔離式和非隔離式。隔離電源的初級和次級形成了電氣隔離，在射燈設計時，只需要將電源初級與外殼或其他人體可接觸部分做好充分的防觸電即可，而次級通常為安全電壓，可做簡單防護即可。這類電源相對安全可靠，但要求放置空間大，轉換效率也較低。非隔離電源由於初、次級之間未做電氣隔離，需在結構上做更嚴格的防護隔離，但該類電源效率高，體積小。除開關電源外，還有多種其他LED驅動方式，不過安全性和可靠性都較低，需要在結構設計上多做努力，以滿足相關安全要求。此外，由於電源內置，通常元器件溫度都很高，將直接影響LED射燈的使用壽命和穩定性。因此很多廠家都採用灌膠的方式改善電源的散熱能力，並提高電源與散熱外殼的絕緣性。

由於LED的可控制性，各廠家都開發了可調光的的LED射燈。現有的主要調光方式有可控硅調光、PWM調光、0～10V調光、DALI調光、DMX51調光、電力載波調光等，都是通過控制LED的驅動電流或電壓的方式改變LED的亮度。

燈殼散熱器

燈殼散熱器是考量各廠商設計能力的首要之處。大多數廠家的散熱器都是採用鋁材質，加工工藝為有機加工及模具成型等方式。在結構設計上，各廠家為了加大射燈的散熱能力，通常採用翅片的方式。

另外，燈殼部分也有用導熱塑膠或陶瓷材料製作的，均採用模具成型的方式。這兩種材料具有良好的絕緣性能，可使產品具有很高的電氣安全性能，便於內部LED驅動的安全隔離。但這兩種材料的導熱係數較低，不利於熱傳導，對熱傳導要求不高的室內產品可以使用。此外塑膠材料還有重量輕的特點，可以使LED射燈的重量得到大幅減輕。

來源：中時電子報 作者：鍾雄