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解读欧盟生态设计指令(EU)20192020

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2024年3月21日发(作者:繁骏英)

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解读欧盟生态设计指令(EU)2019/2020

Interpretation of EU Eco-design Directive (EU) 2019/2020

刘 影 苏振标

(广州特种机电设备检测研究院国家防爆设备质量监督检验中心 广州 510760)

摘要:

本文全面解读了2019年欧盟新颁布的关于光源及独立式控制装置的生态设计指令(EU)2019/2020

的技术要求,进而从能效要求、功能要求两个主要方面分析了新指令对目前的市场上常见的产品可能带来的

冲击和影响,为制造企业和检测机构提供技术参照。

关键词:

生态设计;能量相关产品;能效;光源;指令

Abstract:

This paper elaborated the technical requirements of EU Directive (EU) 2019/2020 about ecodesign re-

quirements for light sources and separate control gears which published in 2019, and then analyzed the influence of

the direction to the common products in marketing based on efficacy requirements and function requirements, provid-

ing technical reference for manufacturer and testing institutions.

Key words:

eco-design; ERP; energy efficiency; light sources; directive

引言

2019年10月1日,欧盟颁布了新的关于光源及独

立式灯控制装置的ERP指令—(EU)2019/2020,将

于2021年9月1日强制实施。这个指令整合了所有关

于照明产品的ERP指令的要求,并将取代这些指令:

(EC)244/2009(非定向灯泡的生态设计要求)、(EC)

245/2009(荧光灯、高压放电灯及其镇流器的生态设计

要求)和(EU)1194/2012(定向灯泡、LED灯泡和相

关设备的生态设计要求)。与现行的指令相比,新指令

在要求和测试方面都有比较大的变化。本文解析了指令

(EU)2019/2020的要求,并结合现行指令的要求,分

析新的ERP指令对现有产品的影响,为出口欧洲的灯具

生产及经销企业做参照。

立式控制装置

[1]

。在灯具产品中包含的光源和独立式控

制装置也适用。这里的“光源”是指打算释放光的、电

气供电的光源,使用白炽灯、荧光灯、高压放电灯、

LED或者OLED,或者它们的组合。并需符合下面条件:

1)色坐标x和y在下面的范围:

0.270<x<0.530 并且 

2.317 2x

+2.365 3x-0.219 9<y<-2.317 2x

+2.365 3x- 

0.159 5;

2)每mm

发光表面面积的光通量小于500 lm;

3)光通量在60 lm到82 000 lm之间;

4)显色指数(CRI)>0 。

另外不满足1)条件的高压钠灯也在本指令范围内。

这里的“光源”不包含如下的产品:

1)LED晶元或者LED芯片;

1指令范围

1.1 适用产品

指令(EU)2019/2020适用的产品类型有光源和独

2)LED封装;

3)包含光源的产品,光源可以从产品中移开检验;

4)光源内的发光部件,这些部件不能从光源中移开

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检验。

1.2 不适用产品

本指令不适用在下面这些环境及设备中应用的产品:

在爆炸性气体环境使用;应急使用;放射及核医学设备;

军事民防机构里的设备、车辆、海上设备或者航空器;

机动车及其拖车里面的、可更换的牵引设备、元件;非

道路移动机械;可替换设备(包含在指令2003/42/EC

里面)以及农林业交通工具(包含在EU指令 167/2013

里面);民用航空器;轨道交通工具照明;海上设备;

医疗设备。

本指令也不包含这些产品:功率≤13 W的双端T5

荧光灯;电子显示屏;电池供电的光源和独立式控制装置;

光谱和光度测量用的光源;在自行车上和其他非机动交

通工具上的光源和独立式控制装置。

1.3 只需要符合产品信息要求的产品

如果光源或者独立式控制装置的应用符合下面至少

一个条件,那么只需要符合产品信息的要求:

1)信号灯(包括但不限于道路、铁路、海上或者空

中交通信号,交通控制灯或者飞机场灯);

2)图像捕捉和图像投影(包括,但不限于复印、打

印(直接或者预处理)、平板印刷、电影和视频投影、

全息摄影);

3)有效的紫外功率大于2 MW/klm的、高紫外含量

的光源;

4)辐射峰值在253.7 nm左右的,打算用于杀菌(破

坏DNA)的光源;

5)在250 ̄315 nm的辐射能量占250 ̄800 nm的总辐

射能量的5 %以上,或者在315 ̄400 nm的辐射能量占

250 ̄800 nm的总辐射能量的20 %以上,打算用于消毒

或者苍蝇诱捕;

6)初始目的是在185.1 nm附近发出辐射光的,用来

产生臭氧的光源;

7)在400 ̄480 nm的辐射功率占在250 ̄800 nm发出

的总辐射功率40 %或以上的,用于珊瑚藻的光源;

8)在250 ̄400 nm的辐射功率占250 ̄800 nm发出的

70

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总辐射功率80 %或以上的,用于日光浴的荧光灯光源;

9)在250 ̄400 nm的辐射功率占250 ̄800 nm发出的

总辐射功率40 %或以上的,用于日光浴的高压放电灯光

源;

10)光合效率>1.2 μmol/J,和/或在700 ̄800 nm的

辐射功率占250 ̄800 nm发出的总辐射功率25 %或者以

上的,用于园艺的光源;

11)色温(CCT)>7 000 K的,打算用于高色温要求

应用的高压放电灯;

12)光束角小于10°的,用于要求非常窄的光束角

的局部照明的光源;

13)灯头为G9.5,GX9.5,GY9.5,GZ9.5,GZX9.5,

GZY9.5,GZZ9.5,K39d,G9.5HPL,G16d,GES/E40(低

压(24 V)只对银冠),GX16,GX16d,GY16,G22,

G38,GX38,GX38Q,P28s,P40s,PGJX28, PGJX36,

PGJX50的卤钨灯,光通量>12 000 lm的R7s灯,QXL(快

速替换卤素灯),打算用于电影工作室,电视工作室,

和摄影工作室照明的,或者用于剧场,舞厅,音乐会或

者其他娱乐活动照明的;

14)可以设置为至少表1清单列出的颜色的可变色

光源,并且在主波长的最小的兴奋纯度如表1要求,用

于高质量彩色环境的;

15)带有单独的校准证书的,其校准证书详细说明

了在特定的条件下光源的精确的辐射通量和/或光谱,

打算用于光度校准的光源(例如波长,光通量,色温,

显色指数),或者用于实验室使用,或者用于评估在标

准视觉条件的彩色表面和材料的质量控制(例如标准光

源);

16)提供给光敏感病人使用的,基于处方说明在药

店和其他授权点(例如残障人士产品供应点)售卖的光

源;

表1 可变色光源

颜色波长兴奋纯度

蓝色440 nm

~

490 nm90 %

绿色520 nm

~

570 nm65 %

红色610 nm

~

670 nm95 %

17)满足下面所有 条件的白炽灯光源(不包含

卤钨灯光源):功率≤40 W,长度≤60 mm,直径

≤30 mm,宣称适用的工作环境温度≥300 ℃,打算用

于例如烤箱的高温度应用;

18)满足下面所有条件的卤钨灯:灯头为G4,

GY6.35或者 G9,功率≤60 W,宣称适用的工作环境温

度≥300 ℃,打算用于例如烤箱的高温度应用;

19)带有刀口式触点,金属接片,导线,编织线或

者非标定制电气接合的,特别是设计成工业或者专业电

加热设备使用的卤钨灯光源(例如PET工业的吹模过程,

3D打印,粘合,上油墨,绘画和涂层硬化);

20)满足下面所有条件的卤钨灯光源:灯头为

R7s,色温(CCT)≤2 500 K,长度不在75 ̄80 mm和

110~120 mm范围内,特别是设计成工业或者专业电加

热设备使用的卤钨灯光源(例如PET工业的吹模过程,

3D打印,粘合,上油墨,绘画和涂层硬化);

21)直径为16 mm(T5),2G11 4脚基座,CCT=3 200 K、

并且色坐标x=0.415,y=0.377,或者CCT=5 500 K/并且

色坐标x=0.330,y=0.335的单端荧光灯(CFLni),特别

是设计成传统电影制作的录影和视频应用;

22)LED或者OLED光源,符合指令2001/84/

EC“艺术创作作品”的定义,为艺术家自己制作,限制

数量为10个以下;

23)白光光源,用于电影工作室,电视工作室,摄

影工作室的场景照明的,或者用于剧场,舞厅,音乐会

或者其他娱乐活动照明的,并且满足两个或者更多的下

面的技术参数:

—显色指数(CRI)>90的LED; 

—GES/E40,K39d灯头的,可改变色温到1 800 K(明

亮的),使用低压电源;

—180 W或者以上的LED,直接输出到比发光表面小

的一个区域;

—由功率(650 W)电压(120 V),端子类型(压

力螺纹接线端子)定义为观众灯;

—白光双色LED光源;

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—荧光灯管:双端T5管和双端T12管,显色指数

(CCT)≥85,并且色温为2 900,3 000,3 200,5 600

或者6 500 K。

2指令要求

2.1能效要求

2.1.1光源的能效要求

1)光源的最大允许功率通过下面公式计算:

onmax

=C×(L+Φ

use

/(F×η))×R                               (1)

式中:

η、L—光效阈值和终端损耗因子,如表2规定;

C—矫正因子,如表3规定;

F—能效因子,F=1(对于非定向光源)或者F=0.85(对

于定向光源);

表2 光源的光效阈值η和终端损耗因子L值

光源描述

ηL

(lm/W)(W)

驱动电流<0.2 A的T5高效率线性荧光灯管98.81.9

驱动电流≥0.2 A的T5高输出线性荧光灯管,

4 000≤φ≤5 000 lm

83.01.9

驱动电流≥0.2 A的T5高输出线性荧光灯管,

其他lm输出

79.01.9

T5环形荧光灯管79.01.9

T8荧光灯管(包含T8 U形荧光灯管)89.74.5

2023年9月1日起,T8荧光灯管,长度为

600 mm,1 200 mm及1 500 mm

120.01.5

磁感光源,任何长度/光通量70.22.3

CFL

ni

不带有一体式控制装置的紧凑型荧光灯70.22.3

T9环形荧光灯71.56.2

单端高压钠灯88.050.0

双端高压钠灯78.047.7

单端金卤灯,≤405 W84.57.7

单端金卤灯,>405 W79.312.3

双端陶瓷金卤灯84.57.7

双端石英金卤灯79.312.3

OLED65.01.5

2023年9月1日起:G9,G4和GY6.35的卤钨灯19.57.7

R7s卤钨灯,≤2 700 lm26.013.0

上面没有提到的其他光源120.01.5

*

*

对于带有数据连接的光源(CLS), L=2.0

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R—CRI因子,R=0.65(当CRI≤25时)或者

R=(CRI+80)/ 160(当CRI>25时,保留两位小数);

φ

use

—有效光通量。

2)光源的最大待机功率(P

sb

)不能超过0.5 W;对

于带有数据连接的光源,连接到网络的待机功率(P

net

不能超过0.5 W。P

sb

和P

net

不能加在一起计算。

2.1.2独立式控制装置的能效要求

在满载条件下,独立式控制装置的最小能效应符合

表4的要求。

多功率的控制装置应根据最大的宣称功率符合表4

表3 光源的C值

光源类型

不用市电供电的非定向光源

市电供电的非定向光源

不用市电供电的定向光源

市电供电的定向光源

特殊的光源特性

相关色温>5 000 K的荧光灯或者高压放电灯

显色指数>90的荧光灯

有两层外壳的高压放电灯

>405 W的非定向金卤灯,带有非透明外壳

带有防眩光罩的定向光源

可变色光源

高亮度光源(>30 cd/mm

2

适用的话,C值的附加值可以累计。

C 值

1.00

1.08

1.15

1.23

基于C值的附加值

+0.10

0.10

+0.10

+0.10

+0.20

+0.10

+0.005 8×亮

度-0.016 7

的要求。

独立式控制装置的无载功率P

no

不应该超过0.5 W,

无载功率只适用于宣称有无载模式的控制装置。

独立式控制装置的待机功率P

sb

不应该超过0.5 W。

数据连接的独立式控制装置的网络待机功率P

net

应该超过0.5 W。P

sb

和P

net

值不能加在一起计算。

2.2功能要求

光源的功能要求如表5。

表4 独立式控制装置的最小能效

宣称的控制装置输出功率(P

cg

)或者

宣称的光源功率(P

ls

),功率是W

对于卤钨灯光源的控制装置

对于所有功率的P

cg

对于荧光灯光源的控制装置

P

ls

≤5

5<P

ls

≤100

100<P

ls

对于高压放电灯控制装置

P

ls

≤30

30

ls

≤75

75

ls

≤105

105

ls

≤405

405<P

ls

对于LED或者OLED光源的控制装置

对于所有功率的P

cg

0.78

0.85

0.87

0.90

0.92

P

cg

0.81

/

(1.09×P

cg

0.81

+2.10)

0.71

P

ls

/(2×(P

ls

/36)+

38/36×P

ls

+1)

0.91

最小能效

0.91

表5 光源的功能要求

显色指数

在P

on

*

下的LED和OLED市

电供电光源的相移因数

(DF,cosφ

1

lm维持因数(对于LED和

OLED)

存活率(对于LED和OLED)

色一致性(对于LED和OLED)

频闪(对于LED和OLED)

频闪效应(对于LED和OLED)

*

CRI≥80(有效lm大于4 klm的高压放电灯以及打算在户外、工业应用,光源的标准允许CRI<80

的光源除外,光源的包装上和相关纸质及电子文档应该有清晰的说明)。

对于P

on

≤5 W,无限值;

对于5 W

on

≤10 W,DF≥0.5;

对于10 W

on

≤25 W,DF≥0.7;

对于P

on

>25 W,DF≥0.9。

耐久测试后的lm维持因数X

LMF

%应该至少为如下计算值:

L

70

为宣称的50 %的光源的光输出下降到初始光通量的70 %以下的寿命,以小时为单位, 也记作L

70

B

50

耐久测试后至少9个样品存活

≤六阶麦克亚当椭圆

满载时P

st

LM≤1.0

满载时SVM≤0.4(有效l m大于4 klm的高压放电灯以及打算在户外、工业应用,光源的标准允许

CRI<80的光源除外)

P

on

为光源的满载功率,所有的光控制部件和非照明部件断开。如果不能断开,根据说明书使其最小化或者关闭。

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2.3产品信息要求

2.3.1在光源上要显示的信息

对于所有的光源,应该显示有效光通量(lm)和色

温(K),对于定向光源,应该显示光束角。如果只有

显示两个值的空间,应该显示有效光通量和色温,如果

只有显示一个值的空间,应该显示有效光通量。

2.3.2在包装上要显示的信息

对于光源,适用的话包装需要显示这些信息:有效

lm;色温;光束角;电气接合信息。下面信息也建议显示:

电源类型;寿命;功率;待机功率;网络待机功率;显

色指数;特殊使用条件;调光信息;汞含量;垃圾桶符号。

对于独立式控制装置,适用的话包装应显示这些信

息:最大输出功率;光源类型;满载能效;无载功率;

待机功率;网络待机功率;调光信息;制造商或进口商

信息。

2.3.3在制造商,进口商或者授权代表的网页上应该

显示的信息

对于独立式控制装置,适用的话下面信息应该在网

页上显示:包装上显示的信息;外部尺寸;重量;移开

光控制部件和非照明部件的说明;可调光光源信息;寿

命终了后怎样丢弃的建议。

2.3.4技术文档

对于独立式控制装置,在网页上显示的信息也应该

在技术文档中显示。

2.3.5关于特殊使用的产品的信息

关于1.3中排除的产品,需要在包装,产品信息和

广告中说明其特殊的使用,技术文档应详细列明使其排

除在要求之外的技术参数。

2.4市场监管要求

在市场监管中,将对光源类抽取10个样品,独立式

控制装置抽取3个样品,测试并取算数平均值。宣称值

需要符合本指令的相关要求,测试的平均值与宣称值的

偏差不能超过表格6。

对于长条形的光源,应该取50 cm长度(或者接近)

的样品来测试。

2.5耐久测试后的符合性

LED和OLED光源应该做耐久测试,每个型号应该

测试10个样品,测试方法如下:

表6 市场监管要求

参数

满载功率P

on

[W]

P

on

≤2 W

2 W<P

on

≤5 W

5 W<P

on

≤25 W

25 W<P

on

≤100 W

100 W<P

on

相移因数

有效lm φ

use

(lm)

无载功率P

no

,待机功率P

sb

和网络待机功率P

net

显色指数(CRI)

频闪[P

st

LM]和频闪效应[SVM]

色一致性

光度角

控制装置能效

lm维持因数(对于LED和OLED)

存活率(对于LED和OLED)

兴奋纯度

相关色温

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

3

10

10

10

10

平均值不能超过宣称值0.20 W以上

平均值不能超过宣称值10 %以上

平均值不能超过宣称值5 %以上

平均值不能超过宣称值5 %以上

平均值不能超过宣称值2.5 %以上

平均值不能小于宣称值减去0.1

平均值不能小于宣称值减去10 %

平均值不能超过宣称值0.10 W以上

平均值不能低于宣称值2以上

平均值不能超过宣称值10 %以上

平均值不能超过宣称值。麦克亚当椭圆中心点和宣称值的偏差不超过0.005

平均值与宣称值偏差不超过25 %

平均值不能低于宣称值减去0.05

耐久后的lm维持因数X

LMF

%平均值不能低于X

LMF,MIN

%

耐久后至少9个样品可工作

平均值不能低于宣称值减去5 %

平均值与宣称值偏差不能超过10 %

样品数量允许偏差

2021年1月/Jan.2021

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2.5.1环境条件和测试设置

1)开关循环测试房间的环境温度为25±10 ℃,空

气流速应该小于0.2 m/s。

2)测试样品应该在空气中做开关循环测试,灯头朝

上。如果制造商或者进口商声明光源适合特殊的方向使

用,那么应该按照这个方向安装。

3)开关测试的电压偏差应该在2 %以内,电源总谐

波应该不超过3 %。市电供电的电源测试电压为230 V,

50 Hz。

2.5.2耐久测试方法

1)初始光通量测量:在耐久开关循环测试前测量光

源的光通量。

2)开关循环:光源工作1 200个开关循环,开关循

环连续没有间断。一个完整的开关循环由150 min的开

和30 min的关组成。记录的工作时间只包含开的状态的

时间(3 000 h),总的测试时间应该为3 600 h。

3)最终的光通量测量:在1 200个开关循环后,测

试没有失效的光源的光通量。如果多于一个光源失效,

测试不合格。

4)最终的光通量除以初始的光通量,结果的平均值

即为lm维持因数X

LMF

%。

3新指令要求对现有产品的影响

与现行指令对比,新的指令在范围,能效要求,功

能要求和产品信息要求方面都有或多或少不同。下面从

能效要求和功能要求这两个主要方面来讨论新的变化带

来的影响。

3.1 能效要求

3.1.1光源能效要求

对于光源的能效,新的指令和现行指令采用不同的

计算方法。现行的指令对于非定向灯,定向灯,荧光灯

等光源均有不同的计算公式,而新指令统一了计算公式,

施加不同的参数值。下面以市场上常见的产品自镇流灯

泡、LED灯泡、和荧光灯管为例,计算了新旧指令下对

产品的具体参数要求。

74

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3.1.1.1自镇流灯泡及LED灯泡

按照现行指令(EC)No 244/2009

[2]

,以市场上最常

见的市电供电的非定向节能灯泡(不带有任何数据连接

功能、白光灯泡、无变色功能,螺口灯头)为例,产品

的最大功率应不超过表7。

分别根据新旧指令计算额定的光通量下,允许的产

品的最大功率,可得表8。

如表8可见,要求的功率有较大幅度的降低。根据

目前市场上产品的宣称数据,绝大部分的普通自镇流灯

泡将无法满足新指令的要求,而很多LED灯泡是可以继

续满足新指令的能效要求。

3.1.1.2荧光灯管

按照现行指令(EC)No 245/2009

[3]

,对不同类型的

表7 灯泡的最大功率

对于给定的额定光通量(φ)的最大额定功率(P

max

)(W)

透明灯泡非透明灯泡

表8 新旧指令最大功率对比

额定光通量旧指令要求的最大功新指令要求的最大功

(lm)率(W)率(W)

1003.42.5

1504.53.0

2005.53.4

2506.43.9

3007.24.3

4008.95.2

50010.56.1

60012.17.0

70013.67.9

80015.08.8

90016.59.7

1 00017.910.6

1 10019.311.5

1 20020.712.4

1 30022.013.3

1 40023.414.2

1 50024.715.1

注:自镇流灯泡为非透明灯泡,旧指令要求的最大功率依据公

式:

荧光灯有不同的能效值的要求,而新指令要求的能效值

需要由计算得出。以常见的直形荧光灯管为例(色温假

设为6 500 K,显色指数为80),现行指令和新指令要

求需要达到的光效对比见表9。

由表9可见,对于荧光灯管的能效要求已经降低,

现有的符合要求的产品将不受影响。

3.1.2控制装置能效要求

对于控制装置的能效,新指令的要求参数非常明确

直观如表格4,针对现在越来越多的智能照明产品,新

指令对于网络待机功率P

net

也提出了明确的要求。

3.2 功能要求

在功能要求方面,新指令取消了开关循环、上升时间、

启动时间、早期失效率、功率因数等要求;增加了相移

因数、频闪和频闪效应的要求。并且除了显色指数以外,

其他的要求都只针对于LED和OLED光源。

在新指令的功能性要求中,其中lm维持因数的要

求有了较大变化。现行指令(EU)No 1194/2012中

[4]

要求LED光源在6 000 h耐久测试后的lm维持率不低

于0.8,并且在60测试后存活率至少为0.9。这就是说,

LED灯泡的寿命至少要达到6 000 h。在新指令中,要

求耐久测试后的存活率至少为0.9,lm维持因数根据表

3给出的公式计算,在不同的宣称寿命时要求的lm维持

因数也会相应的不同, 如表10为根据公式的计算结果。

新指令规定,耐久测试只进行3 600 h,其中光源工

作时间为3 000 h。也就是说,LED灯泡的宣称寿命至少

为3 000 h。如表10可见,宣称的寿命越高,则耐久测

试后需要达到的lm维持因数越高。而宣称寿命较短的产

品,将由市场选择,而不在指令中直接淘汰。

在增加的要求中,相移因数类似于之前的功率因数,

而频闪和频闪效应为新增的要求。其中P

st

LM是短时间

闪变值,覆盖频率为0.05~80 Hz,它对可见频闪进行

评估,典型观察时间是 10 min,模拟人眼对照度波动的

主观视感,通过对于瞬时闪变视感度分级概率计算,对

该段时间内的闪变严重程度作出评估。以 P

st

LM=1 为限

值,它表示在标准实验条件下,50 %的实验者(概率)

标准·

检测认证/

刚好感到闪烁。当 P st >1 时,50 %以上的观察者会感

觉到频闪。SVM 指数是对频闪效应进行表征的参数,覆

盖频段80~2 000 Hz,即在频域空间,利用人眼的频率

响应函数对频域信号进行归一化,并采用 Minkowski公

式统计计算 SVM 值,并以此判断频闪效应的视见性。

SVM =1时,刚好可见;SVM <1 时,不可见;SVM >1 时,

可见

[5]

对于LED光源来说,频闪的原因是供给LED的直流

电流有一定交流纹波,由于交流纹波会周期性的变化,

导致LED的电流有轻微的变化,从而最终使LED的发

表9 新旧指令最低能效对比

灯头灯管功驱动电旧指令要求的最新指令要求的最

类型率 (W)流(A)低能效(lm/W)低能效(lm/W)

15—6349.1

18—7553.6

25—7659.9

T8

30—8062.6

36—9364.8

38—8765.4

58—9069.1

70—8970.3

14<0.28670.3

21<0.29074.8

28<0.29377.0

35<0.29478.4

T5

24>0.27360.7

39>0.27963.1

49>0.28867.1

54>0.28267.4

80>0.27765.1

根据市场上荧光灯管的额定宣称数据,49 W和54 W 的T5荧

光灯管的光通量在4 000 lm到5 000 lm之间。

表10 不同寿命下要求的最小lm维持因数

光源宣称寿命(h)最小lm维持因数(%)

3 00070.0

4 00076.3

5 00080.7

6 00083.7

8 00087.5

10 00089.8

(下转80页)

2021年1月/Jan.2021

75

标准·

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Standards Testing & Certification

4 试验结论

积分球内温度变化引起的光通量测量值的变化,不

是由积分球测量系统所造成的,而是由于试验样品对球

内温度的敏感性所造成的,从图2可知自镇流荧光灯的

发光量会随积分球球内温度升高而稍微下降,这就造成

了测量值的下降,这是一款对温度比较敏感的灯具。而

从表4和表6可以看出钨丝灯和LED灯的发光量基本不

受积分球内温度的变化而变化,这两款灯具对积分球内

温度的变化并不敏感。

5 总结

通过上述试验与分析,我们所观察到的光通量测量

值随积分球球内温度变化而变化,实际上并不是由于测

量系统受温度的影响所造成的,因为在本次试验中可以

排除积分球球内温度对测量系统的影响,再结合三款灯

具的测量结果可以知道受球内温度影响的是灯具的发光

量,不过也不是每款灯具都对积分球内温度十分敏感,

在三款灯具的试验中只有自镇流荧光灯的光通量会随球

内温度的升高而稍微下降,而钨丝灯和LED灯光通量的

变化可以忽略。因此只有对温度变化敏感的灯具才会出

现光通量测量值随积分球球内温度变化而变化的情况。

参考文献:

[1]颜台永. 积分法测量光通量的原理[J].福建轻纺, 2011,(3): 51-55.

[2] y2308. 积分球[DB/OL].百度百科, 2020-09-13/2020-11-09.

[3]张端明. 单模光纤的传输衰减随温度变化的研究[J].量子电子学报,

1997, (4): 335-340.

[4]贾辉, 李福田. 硫酸钡漫反射板在250~400 nm光谱辐射亮度标定

中的应用研究[J].光谱学与光谱分析, 2004,(1): 4-8.

[5]王健. 温度和电流对白光LED发光效率的影响[J].发光学报, 2008,

(2): 358-362.

作者简介:

卢雍宇(1988.9-),男,硕士,光学工程专业,工程师,主要从事灯具、

控制装置、光源等照明产品认证及检测工作,参与国内照明领域标准

制定工作。

80

日用电器/

Electrical Appliances

(上接75页)

光有闪烁。那么要降低LED光源的频闪,需要使LED

驱动设计成稳定的恒流源,尽量减少交流纹波。

4总结

以上我们从范围、能效要求、功能要求、产品信息

要求、市场监管要求等几个方面全面分析了指令的要求,

进而分析了关键的要求对目前的产品可能带来的冲击和

影响,希望能对制造企业设计改进产品,以及实验室对

产品的检测提供参照。

参考文献:

[1] Commission Regulation (EU) 2019/2020 of 1 October 2019

laying down ecodesign requirements for light sources and

separate control gears pursuant to Directive 2009/125/EC of

the European Parliament and of the Council and repealing

Commission Regulations (EC) No 244/2009, (EC) No 245/2009

and (EU) No 1194/2012 (Text with EEA relevance.) [S].

[2] Commission Regulation (EC) No 244/2009 of 18 March 2009

implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament

and of the Council with regard to ecodesign requirements for

non-directional household lamps (Text with EEA relevance) [S].

[3] Commission Regulation (EC) No 245/2009 of 18 March 2009

implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament

and of the Council with regard to ecodesign requirements for

fluorescent lamps without integrated ballast, for high intensity

discharge lamps, and for ballasts and luminaires able to

operate such lamps, and repealing Directive 2000/55/EC of

the European Parliament and of the Council (Text with EEA

relevance) [S].

[4] Commission Regulation (EU) No 1194/2012 of 12 December

2012 implementing Directive 2009/125/EC of the European

Parliament and of the Council with regard to ecodesign

requirements for directional lamps, light emitting diode lamps

and related equipment Text with EEA relevance [S].

[5] 王燕芬, 陈海波. Analysis of Flicker Parameters for LED Lamps

灯具的频闪参数分析[J]. 中国照明电器, 2019, (5):36-41.

作者简介:

刘影(1983.1-),女,本科,信息工程专业,助理工程师,从事电子

电气产品测试工作;

苏振标(1986.11-), 男,本科,光信息科学与技术专业,从事防爆

产品和灯具产品检验工作。

2024年3月21日发(作者:繁骏英)

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解读欧盟生态设计指令(EU)2019/2020

Interpretation of EU Eco-design Directive (EU) 2019/2020

刘 影 苏振标

(广州特种机电设备检测研究院国家防爆设备质量监督检验中心 广州 510760)

摘要:

本文全面解读了2019年欧盟新颁布的关于光源及独立式控制装置的生态设计指令(EU)2019/2020

的技术要求,进而从能效要求、功能要求两个主要方面分析了新指令对目前的市场上常见的产品可能带来的

冲击和影响,为制造企业和检测机构提供技术参照。

关键词:

生态设计;能量相关产品;能效;光源;指令

Abstract:

This paper elaborated the technical requirements of EU Directive (EU) 2019/2020 about ecodesign re-

quirements for light sources and separate control gears which published in 2019, and then analyzed the influence of

the direction to the common products in marketing based on efficacy requirements and function requirements, provid-

ing technical reference for manufacturer and testing institutions.

Key words:

eco-design; ERP; energy efficiency; light sources; directive

引言

2019年10月1日,欧盟颁布了新的关于光源及独

立式灯控制装置的ERP指令—(EU)2019/2020,将

于2021年9月1日强制实施。这个指令整合了所有关

于照明产品的ERP指令的要求,并将取代这些指令:

(EC)244/2009(非定向灯泡的生态设计要求)、(EC)

245/2009(荧光灯、高压放电灯及其镇流器的生态设计

要求)和(EU)1194/2012(定向灯泡、LED灯泡和相

关设备的生态设计要求)。与现行的指令相比,新指令

在要求和测试方面都有比较大的变化。本文解析了指令

(EU)2019/2020的要求,并结合现行指令的要求,分

析新的ERP指令对现有产品的影响,为出口欧洲的灯具

生产及经销企业做参照。

立式控制装置

[1]

。在灯具产品中包含的光源和独立式控

制装置也适用。这里的“光源”是指打算释放光的、电

气供电的光源,使用白炽灯、荧光灯、高压放电灯、

LED或者OLED,或者它们的组合。并需符合下面条件:

1)色坐标x和y在下面的范围:

0.270<x<0.530 并且 

2.317 2x

+2.365 3x-0.219 9<y<-2.317 2x

+2.365 3x- 

0.159 5;

2)每mm

发光表面面积的光通量小于500 lm;

3)光通量在60 lm到82 000 lm之间;

4)显色指数(CRI)>0 。

另外不满足1)条件的高压钠灯也在本指令范围内。

这里的“光源”不包含如下的产品:

1)LED晶元或者LED芯片;

1指令范围

1.1 适用产品

指令(EU)2019/2020适用的产品类型有光源和独

2)LED封装;

3)包含光源的产品,光源可以从产品中移开检验;

4)光源内的发光部件,这些部件不能从光源中移开

2021年1月/Jan.2021

69

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Standards Testing & Certification

检验。

1.2 不适用产品

本指令不适用在下面这些环境及设备中应用的产品:

在爆炸性气体环境使用;应急使用;放射及核医学设备;

军事民防机构里的设备、车辆、海上设备或者航空器;

机动车及其拖车里面的、可更换的牵引设备、元件;非

道路移动机械;可替换设备(包含在指令2003/42/EC

里面)以及农林业交通工具(包含在EU指令 167/2013

里面);民用航空器;轨道交通工具照明;海上设备;

医疗设备。

本指令也不包含这些产品:功率≤13 W的双端T5

荧光灯;电子显示屏;电池供电的光源和独立式控制装置;

光谱和光度测量用的光源;在自行车上和其他非机动交

通工具上的光源和独立式控制装置。

1.3 只需要符合产品信息要求的产品

如果光源或者独立式控制装置的应用符合下面至少

一个条件,那么只需要符合产品信息的要求:

1)信号灯(包括但不限于道路、铁路、海上或者空

中交通信号,交通控制灯或者飞机场灯);

2)图像捕捉和图像投影(包括,但不限于复印、打

印(直接或者预处理)、平板印刷、电影和视频投影、

全息摄影);

3)有效的紫外功率大于2 MW/klm的、高紫外含量

的光源;

4)辐射峰值在253.7 nm左右的,打算用于杀菌(破

坏DNA)的光源;

5)在250 ̄315 nm的辐射能量占250 ̄800 nm的总辐

射能量的5 %以上,或者在315 ̄400 nm的辐射能量占

250 ̄800 nm的总辐射能量的20 %以上,打算用于消毒

或者苍蝇诱捕;

6)初始目的是在185.1 nm附近发出辐射光的,用来

产生臭氧的光源;

7)在400 ̄480 nm的辐射功率占在250 ̄800 nm发出

的总辐射功率40 %或以上的,用于珊瑚藻的光源;

8)在250 ̄400 nm的辐射功率占250 ̄800 nm发出的

70

日用电器/

Electrical Appliances

总辐射功率80 %或以上的,用于日光浴的荧光灯光源;

9)在250 ̄400 nm的辐射功率占250 ̄800 nm发出的

总辐射功率40 %或以上的,用于日光浴的高压放电灯光

源;

10)光合效率>1.2 μmol/J,和/或在700 ̄800 nm的

辐射功率占250 ̄800 nm发出的总辐射功率25 %或者以

上的,用于园艺的光源;

11)色温(CCT)>7 000 K的,打算用于高色温要求

应用的高压放电灯;

12)光束角小于10°的,用于要求非常窄的光束角

的局部照明的光源;

13)灯头为G9.5,GX9.5,GY9.5,GZ9.5,GZX9.5,

GZY9.5,GZZ9.5,K39d,G9.5HPL,G16d,GES/E40(低

压(24 V)只对银冠),GX16,GX16d,GY16,G22,

G38,GX38,GX38Q,P28s,P40s,PGJX28, PGJX36,

PGJX50的卤钨灯,光通量>12 000 lm的R7s灯,QXL(快

速替换卤素灯),打算用于电影工作室,电视工作室,

和摄影工作室照明的,或者用于剧场,舞厅,音乐会或

者其他娱乐活动照明的;

14)可以设置为至少表1清单列出的颜色的可变色

光源,并且在主波长的最小的兴奋纯度如表1要求,用

于高质量彩色环境的;

15)带有单独的校准证书的,其校准证书详细说明

了在特定的条件下光源的精确的辐射通量和/或光谱,

打算用于光度校准的光源(例如波长,光通量,色温,

显色指数),或者用于实验室使用,或者用于评估在标

准视觉条件的彩色表面和材料的质量控制(例如标准光

源);

16)提供给光敏感病人使用的,基于处方说明在药

店和其他授权点(例如残障人士产品供应点)售卖的光

源;

表1 可变色光源

颜色波长兴奋纯度

蓝色440 nm

~

490 nm90 %

绿色520 nm

~

570 nm65 %

红色610 nm

~

670 nm95 %

17)满足下面所有 条件的白炽灯光源(不包含

卤钨灯光源):功率≤40 W,长度≤60 mm,直径

≤30 mm,宣称适用的工作环境温度≥300 ℃,打算用

于例如烤箱的高温度应用;

18)满足下面所有条件的卤钨灯:灯头为G4,

GY6.35或者 G9,功率≤60 W,宣称适用的工作环境温

度≥300 ℃,打算用于例如烤箱的高温度应用;

19)带有刀口式触点,金属接片,导线,编织线或

者非标定制电气接合的,特别是设计成工业或者专业电

加热设备使用的卤钨灯光源(例如PET工业的吹模过程,

3D打印,粘合,上油墨,绘画和涂层硬化);

20)满足下面所有条件的卤钨灯光源:灯头为

R7s,色温(CCT)≤2 500 K,长度不在75 ̄80 mm和

110~120 mm范围内,特别是设计成工业或者专业电加

热设备使用的卤钨灯光源(例如PET工业的吹模过程,

3D打印,粘合,上油墨,绘画和涂层硬化);

21)直径为16 mm(T5),2G11 4脚基座,CCT=3 200 K、

并且色坐标x=0.415,y=0.377,或者CCT=5 500 K/并且

色坐标x=0.330,y=0.335的单端荧光灯(CFLni),特别

是设计成传统电影制作的录影和视频应用;

22)LED或者OLED光源,符合指令2001/84/

EC“艺术创作作品”的定义,为艺术家自己制作,限制

数量为10个以下;

23)白光光源,用于电影工作室,电视工作室,摄

影工作室的场景照明的,或者用于剧场,舞厅,音乐会

或者其他娱乐活动照明的,并且满足两个或者更多的下

面的技术参数:

—显色指数(CRI)>90的LED; 

—GES/E40,K39d灯头的,可改变色温到1 800 K(明

亮的),使用低压电源;

—180 W或者以上的LED,直接输出到比发光表面小

的一个区域;

—由功率(650 W)电压(120 V),端子类型(压

力螺纹接线端子)定义为观众灯;

—白光双色LED光源;

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—荧光灯管:双端T5管和双端T12管,显色指数

(CCT)≥85,并且色温为2 900,3 000,3 200,5 600

或者6 500 K。

2指令要求

2.1能效要求

2.1.1光源的能效要求

1)光源的最大允许功率通过下面公式计算:

onmax

=C×(L+Φ

use

/(F×η))×R                               (1)

式中:

η、L—光效阈值和终端损耗因子,如表2规定;

C—矫正因子,如表3规定;

F—能效因子,F=1(对于非定向光源)或者F=0.85(对

于定向光源);

表2 光源的光效阈值η和终端损耗因子L值

光源描述

ηL

(lm/W)(W)

驱动电流<0.2 A的T5高效率线性荧光灯管98.81.9

驱动电流≥0.2 A的T5高输出线性荧光灯管,

4 000≤φ≤5 000 lm

83.01.9

驱动电流≥0.2 A的T5高输出线性荧光灯管,

其他lm输出

79.01.9

T5环形荧光灯管79.01.9

T8荧光灯管(包含T8 U形荧光灯管)89.74.5

2023年9月1日起,T8荧光灯管,长度为

600 mm,1 200 mm及1 500 mm

120.01.5

磁感光源,任何长度/光通量70.22.3

CFL

ni

不带有一体式控制装置的紧凑型荧光灯70.22.3

T9环形荧光灯71.56.2

单端高压钠灯88.050.0

双端高压钠灯78.047.7

单端金卤灯,≤405 W84.57.7

单端金卤灯,>405 W79.312.3

双端陶瓷金卤灯84.57.7

双端石英金卤灯79.312.3

OLED65.01.5

2023年9月1日起:G9,G4和GY6.35的卤钨灯19.57.7

R7s卤钨灯,≤2 700 lm26.013.0

上面没有提到的其他光源120.01.5

*

*

对于带有数据连接的光源(CLS), L=2.0

2021年1月/Jan.2021

71

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R—CRI因子,R=0.65(当CRI≤25时)或者

R=(CRI+80)/ 160(当CRI>25时,保留两位小数);

φ

use

—有效光通量。

2)光源的最大待机功率(P

sb

)不能超过0.5 W;对

于带有数据连接的光源,连接到网络的待机功率(P

net

不能超过0.5 W。P

sb

和P

net

不能加在一起计算。

2.1.2独立式控制装置的能效要求

在满载条件下,独立式控制装置的最小能效应符合

表4的要求。

多功率的控制装置应根据最大的宣称功率符合表4

表3 光源的C值

光源类型

不用市电供电的非定向光源

市电供电的非定向光源

不用市电供电的定向光源

市电供电的定向光源

特殊的光源特性

相关色温>5 000 K的荧光灯或者高压放电灯

显色指数>90的荧光灯

有两层外壳的高压放电灯

>405 W的非定向金卤灯,带有非透明外壳

带有防眩光罩的定向光源

可变色光源

高亮度光源(>30 cd/mm

2

适用的话,C值的附加值可以累计。

C 值

1.00

1.08

1.15

1.23

基于C值的附加值

+0.10

0.10

+0.10

+0.10

+0.20

+0.10

+0.005 8×亮

度-0.016 7

的要求。

独立式控制装置的无载功率P

no

不应该超过0.5 W,

无载功率只适用于宣称有无载模式的控制装置。

独立式控制装置的待机功率P

sb

不应该超过0.5 W。

数据连接的独立式控制装置的网络待机功率P

net

应该超过0.5 W。P

sb

和P

net

值不能加在一起计算。

2.2功能要求

光源的功能要求如表5。

表4 独立式控制装置的最小能效

宣称的控制装置输出功率(P

cg

)或者

宣称的光源功率(P

ls

),功率是W

对于卤钨灯光源的控制装置

对于所有功率的P

cg

对于荧光灯光源的控制装置

P

ls

≤5

5<P

ls

≤100

100<P

ls

对于高压放电灯控制装置

P

ls

≤30

30

ls

≤75

75

ls

≤105

105

ls

≤405

405<P

ls

对于LED或者OLED光源的控制装置

对于所有功率的P

cg

0.78

0.85

0.87

0.90

0.92

P

cg

0.81

/

(1.09×P

cg

0.81

+2.10)

0.71

P

ls

/(2×(P

ls

/36)+

38/36×P

ls

+1)

0.91

最小能效

0.91

表5 光源的功能要求

显色指数

在P

on

*

下的LED和OLED市

电供电光源的相移因数

(DF,cosφ

1

lm维持因数(对于LED和

OLED)

存活率(对于LED和OLED)

色一致性(对于LED和OLED)

频闪(对于LED和OLED)

频闪效应(对于LED和OLED)

*

CRI≥80(有效lm大于4 klm的高压放电灯以及打算在户外、工业应用,光源的标准允许CRI<80

的光源除外,光源的包装上和相关纸质及电子文档应该有清晰的说明)。

对于P

on

≤5 W,无限值;

对于5 W

on

≤10 W,DF≥0.5;

对于10 W

on

≤25 W,DF≥0.7;

对于P

on

>25 W,DF≥0.9。

耐久测试后的lm维持因数X

LMF

%应该至少为如下计算值:

L

70

为宣称的50 %的光源的光输出下降到初始光通量的70 %以下的寿命,以小时为单位, 也记作L

70

B

50

耐久测试后至少9个样品存活

≤六阶麦克亚当椭圆

满载时P

st

LM≤1.0

满载时SVM≤0.4(有效l m大于4 klm的高压放电灯以及打算在户外、工业应用,光源的标准允许

CRI<80的光源除外)

P

on

为光源的满载功率,所有的光控制部件和非照明部件断开。如果不能断开,根据说明书使其最小化或者关闭。

72

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2.3产品信息要求

2.3.1在光源上要显示的信息

对于所有的光源,应该显示有效光通量(lm)和色

温(K),对于定向光源,应该显示光束角。如果只有

显示两个值的空间,应该显示有效光通量和色温,如果

只有显示一个值的空间,应该显示有效光通量。

2.3.2在包装上要显示的信息

对于光源,适用的话包装需要显示这些信息:有效

lm;色温;光束角;电气接合信息。下面信息也建议显示:

电源类型;寿命;功率;待机功率;网络待机功率;显

色指数;特殊使用条件;调光信息;汞含量;垃圾桶符号。

对于独立式控制装置,适用的话包装应显示这些信

息:最大输出功率;光源类型;满载能效;无载功率;

待机功率;网络待机功率;调光信息;制造商或进口商

信息。

2.3.3在制造商,进口商或者授权代表的网页上应该

显示的信息

对于独立式控制装置,适用的话下面信息应该在网

页上显示:包装上显示的信息;外部尺寸;重量;移开

光控制部件和非照明部件的说明;可调光光源信息;寿

命终了后怎样丢弃的建议。

2.3.4技术文档

对于独立式控制装置,在网页上显示的信息也应该

在技术文档中显示。

2.3.5关于特殊使用的产品的信息

关于1.3中排除的产品,需要在包装,产品信息和

广告中说明其特殊的使用,技术文档应详细列明使其排

除在要求之外的技术参数。

2.4市场监管要求

在市场监管中,将对光源类抽取10个样品,独立式

控制装置抽取3个样品,测试并取算数平均值。宣称值

需要符合本指令的相关要求,测试的平均值与宣称值的

偏差不能超过表格6。

对于长条形的光源,应该取50 cm长度(或者接近)

的样品来测试。

2.5耐久测试后的符合性

LED和OLED光源应该做耐久测试,每个型号应该

测试10个样品,测试方法如下:

表6 市场监管要求

参数

满载功率P

on

[W]

P

on

≤2 W

2 W<P

on

≤5 W

5 W<P

on

≤25 W

25 W<P

on

≤100 W

100 W<P

on

相移因数

有效lm φ

use

(lm)

无载功率P

no

,待机功率P

sb

和网络待机功率P

net

显色指数(CRI)

频闪[P

st

LM]和频闪效应[SVM]

色一致性

光度角

控制装置能效

lm维持因数(对于LED和OLED)

存活率(对于LED和OLED)

兴奋纯度

相关色温

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

3

10

10

10

10

平均值不能超过宣称值0.20 W以上

平均值不能超过宣称值10 %以上

平均值不能超过宣称值5 %以上

平均值不能超过宣称值5 %以上

平均值不能超过宣称值2.5 %以上

平均值不能小于宣称值减去0.1

平均值不能小于宣称值减去10 %

平均值不能超过宣称值0.10 W以上

平均值不能低于宣称值2以上

平均值不能超过宣称值10 %以上

平均值不能超过宣称值。麦克亚当椭圆中心点和宣称值的偏差不超过0.005

平均值与宣称值偏差不超过25 %

平均值不能低于宣称值减去0.05

耐久后的lm维持因数X

LMF

%平均值不能低于X

LMF,MIN

%

耐久后至少9个样品可工作

平均值不能低于宣称值减去5 %

平均值与宣称值偏差不能超过10 %

样品数量允许偏差

2021年1月/Jan.2021

73

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2.5.1环境条件和测试设置

1)开关循环测试房间的环境温度为25±10 ℃,空

气流速应该小于0.2 m/s。

2)测试样品应该在空气中做开关循环测试,灯头朝

上。如果制造商或者进口商声明光源适合特殊的方向使

用,那么应该按照这个方向安装。

3)开关测试的电压偏差应该在2 %以内,电源总谐

波应该不超过3 %。市电供电的电源测试电压为230 V,

50 Hz。

2.5.2耐久测试方法

1)初始光通量测量:在耐久开关循环测试前测量光

源的光通量。

2)开关循环:光源工作1 200个开关循环,开关循

环连续没有间断。一个完整的开关循环由150 min的开

和30 min的关组成。记录的工作时间只包含开的状态的

时间(3 000 h),总的测试时间应该为3 600 h。

3)最终的光通量测量:在1 200个开关循环后,测

试没有失效的光源的光通量。如果多于一个光源失效,

测试不合格。

4)最终的光通量除以初始的光通量,结果的平均值

即为lm维持因数X

LMF

%。

3新指令要求对现有产品的影响

与现行指令对比,新的指令在范围,能效要求,功

能要求和产品信息要求方面都有或多或少不同。下面从

能效要求和功能要求这两个主要方面来讨论新的变化带

来的影响。

3.1 能效要求

3.1.1光源能效要求

对于光源的能效,新的指令和现行指令采用不同的

计算方法。现行的指令对于非定向灯,定向灯,荧光灯

等光源均有不同的计算公式,而新指令统一了计算公式,

施加不同的参数值。下面以市场上常见的产品自镇流灯

泡、LED灯泡、和荧光灯管为例,计算了新旧指令下对

产品的具体参数要求。

74

日用电器/

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3.1.1.1自镇流灯泡及LED灯泡

按照现行指令(EC)No 244/2009

[2]

,以市场上最常

见的市电供电的非定向节能灯泡(不带有任何数据连接

功能、白光灯泡、无变色功能,螺口灯头)为例,产品

的最大功率应不超过表7。

分别根据新旧指令计算额定的光通量下,允许的产

品的最大功率,可得表8。

如表8可见,要求的功率有较大幅度的降低。根据

目前市场上产品的宣称数据,绝大部分的普通自镇流灯

泡将无法满足新指令的要求,而很多LED灯泡是可以继

续满足新指令的能效要求。

3.1.1.2荧光灯管

按照现行指令(EC)No 245/2009

[3]

,对不同类型的

表7 灯泡的最大功率

对于给定的额定光通量(φ)的最大额定功率(P

max

)(W)

透明灯泡非透明灯泡

表8 新旧指令最大功率对比

额定光通量旧指令要求的最大功新指令要求的最大功

(lm)率(W)率(W)

1003.42.5

1504.53.0

2005.53.4

2506.43.9

3007.24.3

4008.95.2

50010.56.1

60012.17.0

70013.67.9

80015.08.8

90016.59.7

1 00017.910.6

1 10019.311.5

1 20020.712.4

1 30022.013.3

1 40023.414.2

1 50024.715.1

注:自镇流灯泡为非透明灯泡,旧指令要求的最大功率依据公

式:

荧光灯有不同的能效值的要求,而新指令要求的能效值

需要由计算得出。以常见的直形荧光灯管为例(色温假

设为6 500 K,显色指数为80),现行指令和新指令要

求需要达到的光效对比见表9。

由表9可见,对于荧光灯管的能效要求已经降低,

现有的符合要求的产品将不受影响。

3.1.2控制装置能效要求

对于控制装置的能效,新指令的要求参数非常明确

直观如表格4,针对现在越来越多的智能照明产品,新

指令对于网络待机功率P

net

也提出了明确的要求。

3.2 功能要求

在功能要求方面,新指令取消了开关循环、上升时间、

启动时间、早期失效率、功率因数等要求;增加了相移

因数、频闪和频闪效应的要求。并且除了显色指数以外,

其他的要求都只针对于LED和OLED光源。

在新指令的功能性要求中,其中lm维持因数的要

求有了较大变化。现行指令(EU)No 1194/2012中

[4]

要求LED光源在6 000 h耐久测试后的lm维持率不低

于0.8,并且在60测试后存活率至少为0.9。这就是说,

LED灯泡的寿命至少要达到6 000 h。在新指令中,要

求耐久测试后的存活率至少为0.9,lm维持因数根据表

3给出的公式计算,在不同的宣称寿命时要求的lm维持

因数也会相应的不同, 如表10为根据公式的计算结果。

新指令规定,耐久测试只进行3 600 h,其中光源工

作时间为3 000 h。也就是说,LED灯泡的宣称寿命至少

为3 000 h。如表10可见,宣称的寿命越高,则耐久测

试后需要达到的lm维持因数越高。而宣称寿命较短的产

品,将由市场选择,而不在指令中直接淘汰。

在增加的要求中,相移因数类似于之前的功率因数,

而频闪和频闪效应为新增的要求。其中P

st

LM是短时间

闪变值,覆盖频率为0.05~80 Hz,它对可见频闪进行

评估,典型观察时间是 10 min,模拟人眼对照度波动的

主观视感,通过对于瞬时闪变视感度分级概率计算,对

该段时间内的闪变严重程度作出评估。以 P

st

LM=1 为限

值,它表示在标准实验条件下,50 %的实验者(概率)

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刚好感到闪烁。当 P st >1 时,50 %以上的观察者会感

觉到频闪。SVM 指数是对频闪效应进行表征的参数,覆

盖频段80~2 000 Hz,即在频域空间,利用人眼的频率

响应函数对频域信号进行归一化,并采用 Minkowski公

式统计计算 SVM 值,并以此判断频闪效应的视见性。

SVM =1时,刚好可见;SVM <1 时,不可见;SVM >1 时,

可见

[5]

对于LED光源来说,频闪的原因是供给LED的直流

电流有一定交流纹波,由于交流纹波会周期性的变化,

导致LED的电流有轻微的变化,从而最终使LED的发

表9 新旧指令最低能效对比

灯头灯管功驱动电旧指令要求的最新指令要求的最

类型率 (W)流(A)低能效(lm/W)低能效(lm/W)

15—6349.1

18—7553.6

25—7659.9

T8

30—8062.6

36—9364.8

38—8765.4

58—9069.1

70—8970.3

14<0.28670.3

21<0.29074.8

28<0.29377.0

35<0.29478.4

T5

24>0.27360.7

39>0.27963.1

49>0.28867.1

54>0.28267.4

80>0.27765.1

根据市场上荧光灯管的额定宣称数据,49 W和54 W 的T5荧

光灯管的光通量在4 000 lm到5 000 lm之间。

表10 不同寿命下要求的最小lm维持因数

光源宣称寿命(h)最小lm维持因数(%)

3 00070.0

4 00076.3

5 00080.7

6 00083.7

8 00087.5

10 00089.8

(下转80页)

2021年1月/Jan.2021

75

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4 试验结论

积分球内温度变化引起的光通量测量值的变化,不

是由积分球测量系统所造成的,而是由于试验样品对球

内温度的敏感性所造成的,从图2可知自镇流荧光灯的

发光量会随积分球球内温度升高而稍微下降,这就造成

了测量值的下降,这是一款对温度比较敏感的灯具。而

从表4和表6可以看出钨丝灯和LED灯的发光量基本不

受积分球内温度的变化而变化,这两款灯具对积分球内

温度的变化并不敏感。

5 总结

通过上述试验与分析,我们所观察到的光通量测量

值随积分球球内温度变化而变化,实际上并不是由于测

量系统受温度的影响所造成的,因为在本次试验中可以

排除积分球球内温度对测量系统的影响,再结合三款灯

具的测量结果可以知道受球内温度影响的是灯具的发光

量,不过也不是每款灯具都对积分球内温度十分敏感,

在三款灯具的试验中只有自镇流荧光灯的光通量会随球

内温度的升高而稍微下降,而钨丝灯和LED灯光通量的

变化可以忽略。因此只有对温度变化敏感的灯具才会出

现光通量测量值随积分球球内温度变化而变化的情况。

参考文献:

[1]颜台永. 积分法测量光通量的原理[J].福建轻纺, 2011,(3): 51-55.

[2] y2308. 积分球[DB/OL].百度百科, 2020-09-13/2020-11-09.

[3]张端明. 单模光纤的传输衰减随温度变化的研究[J].量子电子学报,

1997, (4): 335-340.

[4]贾辉, 李福田. 硫酸钡漫反射板在250~400 nm光谱辐射亮度标定

中的应用研究[J].光谱学与光谱分析, 2004,(1): 4-8.

[5]王健. 温度和电流对白光LED发光效率的影响[J].发光学报, 2008,

(2): 358-362.

作者简介:

卢雍宇(1988.9-),男,硕士,光学工程专业,工程师,主要从事灯具、

控制装置、光源等照明产品认证及检测工作,参与国内照明领域标准

制定工作。

80

日用电器/

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(上接75页)

光有闪烁。那么要降低LED光源的频闪,需要使LED

驱动设计成稳定的恒流源,尽量减少交流纹波。

4总结

以上我们从范围、能效要求、功能要求、产品信息

要求、市场监管要求等几个方面全面分析了指令的要求,

进而分析了关键的要求对目前的产品可能带来的冲击和

影响,希望能对制造企业设计改进产品,以及实验室对

产品的检测提供参照。

参考文献:

[1] Commission Regulation (EU) 2019/2020 of 1 October 2019

laying down ecodesign requirements for light sources and

separate control gears pursuant to Directive 2009/125/EC of

the European Parliament and of the Council and repealing

Commission Regulations (EC) No 244/2009, (EC) No 245/2009

and (EU) No 1194/2012 (Text with EEA relevance.) [S].

[2] Commission Regulation (EC) No 244/2009 of 18 March 2009

implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament

and of the Council with regard to ecodesign requirements for

non-directional household lamps (Text with EEA relevance) [S].

[3] Commission Regulation (EC) No 245/2009 of 18 March 2009

implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament

and of the Council with regard to ecodesign requirements for

fluorescent lamps without integrated ballast, for high intensity

discharge lamps, and for ballasts and luminaires able to

operate such lamps, and repealing Directive 2000/55/EC of

the European Parliament and of the Council (Text with EEA

relevance) [S].

[4] Commission Regulation (EU) No 1194/2012 of 12 December

2012 implementing Directive 2009/125/EC of the European

Parliament and of the Council with regard to ecodesign

requirements for directional lamps, light emitting diode lamps

and related equipment Text with EEA relevance [S].

[5] 王燕芬, 陈海波. Analysis of Flicker Parameters for LED Lamps

灯具的频闪参数分析[J]. 中国照明电器, 2019, (5):36-41.

作者简介:

刘影(1983.1-),女,本科,信息工程专业,助理工程师,从事电子

电气产品测试工作;

苏振标(1986.11-), 男,本科,光信息科学与技术专业,从事防爆

产品和灯具产品检验工作。

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