LED照明指標(biāo)與產(chǎn)品性價(jià)比評(píng)估深度分析(圖文)
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與傳統(tǒng)光源相比,LED照明產(chǎn)品是基于半導(dǎo)體固態(tài)照明(SSL)方式,LED照明產(chǎn)品的許多參數(shù)與其他光源不同,需要正確的正確掌握才能很好的應(yīng)用。
一、 光效與光通量
傳統(tǒng)光源的發(fā)光效率與光通量變化不大,如熒光燈類,如果光源功率確定,其發(fā)光效與流明不會(huì)有太多的變化,而LED光源就不同了。
如5730封裝的燈珠光通量是50流明,當(dāng)電流給定150mA。
Vf=3.0-3.2v,LED的功率是0.45-0.48瓦,發(fā)光效是111.11-104.17lm/w。
Vf=3.3-3.5v,LED的功率是0.495-0.525瓦,發(fā)光效是101.01-95.24lm/w。
可以看出,同樣的驅(qū)動(dòng)電流下,由于LED的結(jié)電壓不同,燈珠的發(fā)光效率偏差很大,高流明并不意味是高光效。對(duì)于LED照明產(chǎn)品,高光效才是主要的指標(biāo),驅(qū)動(dòng)電流與光效的關(guān)系曲線如圖:
從圖中可以看出,LED光源產(chǎn)品的發(fā)光效率是個(gè)可以調(diào)控的指標(biāo),通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電流,不但可以控制發(fā)光效率,還可以控制光通量與燈具散熱指標(biāo)。(注:圖中曲線不光滑的部分是測(cè)試過(guò)程中氣流擾動(dòng)影響熱平衡導(dǎo)致的光通量變化引起,不影響趨勢(shì)方向)
二、 色溫與布朗克曲線
白熾燈、節(jié)能燈的色溫在批量產(chǎn)品中一致性較好,LED由于其制造工藝特點(diǎn),每批次封裝的產(chǎn)品色溫偏差很大,而且LED光源的色溫是采用相關(guān)色溫(CCT)表示,這就意味著會(huì)產(chǎn)生色空間均勻度(Δuv)的問(wèn)題,這是LED作為光源的一個(gè)缺點(diǎn);
色溫的不一致性一直困擾著追求高品質(zhì)的LED照明產(chǎn)品的制造企業(yè),色溫問(wèn)題還表現(xiàn)為色溫值測(cè)試數(shù)值相同,但光色不同,這個(gè)稱為同溫異色,還有視覺(jué)的光色相同但測(cè)試的色溫值不同,這個(gè)稱之為同色異溫,色溫越低,同溫異色與同色異溫越嚴(yán)重,可以從下面CIE1931色度圖看出這個(gè)問(wèn)題。
如同樣是3400K的QM與QP的光色會(huì)相差很大,這個(gè)色差是可以用人眼分辨出來(lái)的,而QO與PO的光色視覺(jué)相差會(huì)低于前者,準(zhǔn)確的方法是采用光譜分析確定LED色坐標(biāo),再根據(jù)已設(shè)定的麥克亞當(dāng)橢圓的階數(shù),運(yùn)用混光技術(shù)與控制Δuv范圍來(lái)保證產(chǎn)品的色溫一致性,有條件的企業(yè)可以確定本企業(yè)的訂貨色溫范圍規(guī)則來(lái)避免出現(xiàn)同溫異色;
色差問(wèn)題是LED光源的一個(gè)技術(shù)控制能力問(wèn)題,解決同溫異色問(wèn)題可以采用配色,配色需要有專業(yè)的技術(shù)進(jìn)行計(jì)算,如果燈具是有擴(kuò)散罩,色溫控制會(huì)較容易些,當(dāng)產(chǎn)品色溫要求嚴(yán)格時(shí),COB封裝也是一個(gè)好選擇。
當(dāng)LED光源遇到了CIE1931表示光色均勻度時(shí),在這個(gè)扭曲的空間里會(huì)讓許多人困惑,到不如使用CIE1960,那里是個(gè)色度均勻的空間,正真令人困惑的是在價(jià)格體系下,什么色度空間都會(huì)被扭曲,這些只是寫給想要做有品質(zhì)產(chǎn)品的人。
三、 顯色性與標(biāo)準(zhǔn)
采用顯色指數(shù)(CRI)去衡量LED的顯色性一直存在爭(zhēng)議,這是因?yàn)轱@色指數(shù)(CRI)40年來(lái)一直用來(lái)比較熒光燈和HID燈,通過(guò)大量的視覺(jué)實(shí)驗(yàn),研究認(rèn)為熒光粉封裝的白光LED不適用該指數(shù),內(nèi)在原因是CRI指數(shù)值與視覺(jué)效果之間沒(méi)有多大的內(nèi)在聯(lián)系,照明信息委員會(huì)(CIE)也在尋找新的測(cè)試方法;
但是,我們目前只能遵循現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對(duì)于高色溫的LED光源,當(dāng)色坐標(biāo)靠近布朗克曲線時(shí),平均顯色指數(shù)Ra70并不意味其顯色效果比其他色坐標(biāo)的Ra80差,LED顯色性的科學(xué)評(píng)估是個(gè)復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題,在此不做過(guò)多的論述,對(duì)于LED照明產(chǎn)品生產(chǎn)者與經(jīng)營(yíng)者,過(guò)分注重Ra>80的產(chǎn)品概念會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品成本的上升與光效的下降。
下圖的高顯色性效果是用顯色指數(shù)Ra71的普通白光LED,通過(guò)配光設(shè)計(jì)后的色還原效果。
在這里需要明確的是,用視覺(jué)判斷顯色性比用Ra指標(biāo)構(gòu)建產(chǎn)品的成本更低,對(duì)光效影響小,但評(píng)估還是需要現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的可靠點(diǎn)是在相同CCT值的產(chǎn)品間進(jìn)行比較CRI。
四、 產(chǎn)品的一致性問(wèn)題
LED照明產(chǎn)品的一致性主要包括以下幾個(gè)方面:
1)功率的一致性
恒流驅(qū)動(dòng)下,燈點(diǎn)亮后功率是隨著點(diǎn)亮?xí)r間增長(zhǎng)而降低,這個(gè)現(xiàn)象是正常的,對(duì)于恒流精度偏差大的驅(qū)動(dòng),功率值會(huì)隨輸入電壓的變化而變動(dòng)。功率的不一致,并不意味品質(zhì)有問(wèn)題。
2)色溫的一致性
這個(gè)不一致性只要人眼識(shí)別可以通過(guò)就可以,畢竟LED照明產(chǎn)品的色溫控制一直是個(gè)問(wèn)題,低價(jià)產(chǎn)品這個(gè)問(wèn)題會(huì)很嚴(yán)重。
3)光效的一致性
光效的一致性問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致光通量的差別,高品質(zhì)的產(chǎn)品會(huì)控制的很好,但光效的一致性還不能判斷是劣質(zhì)產(chǎn)品,高光效并不意味著高流明,往往高光效產(chǎn)品的功率也偏低,光效是衡量節(jié)能效果的主要指標(biāo),對(duì)于LED光源光效是首先關(guān)注的指標(biāo)。
與傳統(tǒng)光源相比,LED產(chǎn)品的一致性不會(huì)太好,畢竟LED光源是有多個(gè)點(diǎn)光源集合而成,制造工藝的閘流體效應(yīng)會(huì)一直存在。
五、 溫度與壽命
傳統(tǒng)光源對(duì)溫度不敏感,而LED光源是個(gè)與溫度共命運(yùn)的產(chǎn)品,產(chǎn)品的環(huán)境溫度與工作溫度直接決定產(chǎn)品的壽命,通常,半導(dǎo)體器件都與溫度相關(guān),從這個(gè)角度來(lái)講,驅(qū)動(dòng)電源的壽命也由溫度決定,所以,LED照明產(chǎn)品的壽命是取決于溫度的控制。
這個(gè)溫度包含兩個(gè)方面,一個(gè)是工作環(huán)境的溫度,環(huán)境溫度越高,產(chǎn)品壽命越低,另一個(gè)是照明產(chǎn)品本身的散熱能力,散熱能力越好,產(chǎn)品壽命越長(zhǎng),不過(guò),把一個(gè)散熱能力高的產(chǎn)品放在環(huán)境溫度高的地方,產(chǎn)品壽命也一樣低, LED照明光源的溫度與壽命問(wèn)題是半導(dǎo)體固態(tài)光源的固有問(wèn)題。
六、 燈具效率的體現(xiàn)技術(shù)與品質(zhì)
燈具效率是國(guó)際通用的照明產(chǎn)品的重要指標(biāo),是衡量照明產(chǎn)品品質(zhì)的主要參數(shù)。
燈具效率是表示光源的光通量被燈具損耗的大小,燈具損耗的光通量越少,燈具效率越高,不同的燈具其燈具效率實(shí)不同的,燈具效率通常在50%-90%之間,把一個(gè)光通量為1000流明的光源放入燈具效率為50%的燈具里,只有500流明的光輸出,燈具效率為50%的10W照明產(chǎn)品,其照明效果僅相當(dāng)于燈具效率90%的6W產(chǎn)品;
燈具效率會(huì)把LED光源的高光效降低到與節(jié)能燈光效相同水準(zhǔn)里,燈具效率是由燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定的,燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括燈具根據(jù)配光要求進(jìn)行的光學(xué)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)散熱設(shè)計(jì);
目前大多數(shù)照明燈具都沒(méi)有標(biāo)注燈具效率,這如何體現(xiàn)LED照明真的比其他照明節(jié)能呢?
七、 LED照明產(chǎn)品的科學(xué)測(cè)試是評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)
LED照明產(chǎn)品是多學(xué)科技術(shù)的融合,有很強(qiáng)的技術(shù)特征和知識(shí)含量,準(zhǔn)確快速的評(píng)估產(chǎn)品品質(zhì)與性價(jià)比,需要采用測(cè)試的手段,需要依靠專業(yè)的光電測(cè)試儀器來(lái)完成品質(zhì)判定,一般光學(xué)測(cè)試儀器都很貴,需要專業(yè)的測(cè)試人員讀懂測(cè)試指標(biāo),這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)第3方測(cè)試報(bào)告來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品性能與提供評(píng)測(cè),淘寶網(wǎng)有專業(yè)的LED產(chǎn)品測(cè)試網(wǎng)店。
八、 LED照明產(chǎn)品的性價(jià)比評(píng)估方法
把握LED照明產(chǎn)品的性價(jià)比是營(yíng)銷有技術(shù)含量產(chǎn)品的關(guān)鍵,通常,LED照明產(chǎn)品的性價(jià)比評(píng)估可以通過(guò)下面的方法計(jì)算。
1)每瓦價(jià)格
每瓦價(jià)格(DW)=LED照明產(chǎn)品售價(jià)/產(chǎn)品的有功功率(單位:元/w)
每瓦價(jià)格越低,表示購(gòu)買到的功率便宜,這個(gè)每瓦價(jià)格可以橫向?qū)Ρ韧型惍a(chǎn)品,你的每瓦價(jià)格高于同類產(chǎn)品,你需要重新審核定價(jià)機(jī)制,單純的每瓦價(jià)格還不能完全說(shuō)明產(chǎn)品的性價(jià)比,真實(shí)的每瓦價(jià)格建立在實(shí)際測(cè)量功率的準(zhǔn)確性。
2)每流明價(jià)格
每流明價(jià)格(DL)=LED照明產(chǎn)品售價(jià)/產(chǎn)品的輸出光通量(單位:元/LM)
每流明的價(jià)格越低,說(shuō)明購(gòu)買到的光通量的價(jià)格越低,這個(gè)指標(biāo)可以橫向?qū)Ρ韧型惍a(chǎn)品,單純的每流明價(jià)格也不能完全說(shuō)明產(chǎn)品的性價(jià)比,真實(shí)的每流明價(jià)格建立在實(shí)際光通量測(cè)試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。
3)質(zhì)保期(WP)
質(zhì)量保證期用月數(shù)表示,如質(zhì)保期是2年,WP=24,質(zhì)保期超過(guò)3年或者是是終身質(zhì)保,WP=36,也就是WP=1-36之間;
在全天候工作下WP大于36或許是個(gè)沒(méi)有意義的期望,質(zhì)保期的作用應(yīng)該與標(biāo)注產(chǎn)品可靠度相關(guān)才變得有意義,否則也是自欺欺人。
4)產(chǎn)品可靠度是品質(zhì)的指標(biāo)
可靠度R(t):它是照明產(chǎn)品在正常使用條件下和在質(zhì)量保質(zhì)期(WP)內(nèi)產(chǎn)品的失效概率,可靠度的表示方法:R(t) @ WP。
一批產(chǎn)品的數(shù)量為N,從t = 0時(shí)開(kāi)始使用,隨著時(shí)間的推移,失效的產(chǎn)品件數(shù)n(t)逐漸增加,而正常工作的產(chǎn)品件數(shù)N- n(t)逐漸減少。
產(chǎn)品在任意時(shí)刻t的可靠度:
其中:
N:試驗(yàn)樣品總數(shù),
n(t):到t時(shí)刻樣品失效的總數(shù),
t 可靠度采樣時(shí)間,采用WP,
由上式可看出0≤R(t)≤1,因此R(t)越接近于1,產(chǎn)品的可靠度越高。
產(chǎn)品可靠度一般需要計(jì)算WP=12,WP=24,WP=36,這樣有助于分析產(chǎn)品質(zhì)量原因。
當(dāng)可靠度低于0.97,就應(yīng)該考慮經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)了,以免被授予“跑跑”后綴。
5)產(chǎn)品外觀工藝、款式、包裝的加權(quán)
這個(gè)加權(quán)對(duì)于產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)驗(yàn)豐富的人來(lái)說(shuō),是有很大意義的,不同的人在這個(gè)方面的加權(quán)是不同的,這個(gè)加權(quán)是體現(xiàn)行業(yè)與市場(chǎng)的深入了解與洞察力,這個(gè)加權(quán)是額外指標(biāo),也可以不在性價(jià)比的列表中,對(duì)于相同款式的產(chǎn)品,這個(gè)加權(quán)無(wú)意義。
把上面的分析指標(biāo)進(jìn)行列表,就得到產(chǎn)品性價(jià)比的評(píng)估表:
這個(gè)表可以應(yīng)用到產(chǎn)品營(yíng)銷和產(chǎn)品制造,效果很好。
通過(guò)以上方法的綜合評(píng)估,基本上可以把握照明產(chǎn)品的性價(jià)比,產(chǎn)品的性價(jià)比可以幫助經(jīng)營(yíng)者在產(chǎn)品與客戶之間實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)格的良好溝通,達(dá)到對(duì)產(chǎn)品價(jià)值的認(rèn)同。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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