led球灯泡的光生物安全测试与分析

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1、LED球灯泡的光生物安全测试与分析　　DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.179　　摘要：随着LED技术的发展，LED照明产品光效、亮度不断地提高，光对人体皮肤、眼睛的危害随之受到人们的关注，光生物安全的评价技术越来越受到重视。运用GB/T20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》，采用光生物安全性的测试系统，对LED球灯泡进行了光生物安全测试，涵盖辐照度、辐亮度等项目测试，并探讨和分析LED光生物安全的检测方法与测试影响因素，探讨一种更为严格的光生物安全测试方法。　　关键词：光生物安全LED灯具光危害辐照度辐亮度　　中图分类号

2、：TM923.34文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）08（c）-0179-046　　灯具是人类生活中不可缺少的电器，随着LED技术不断地突破、LED产品成本大幅度降低，LED灯使用的迅速推广，LED灯因为节能、环保、高亮度优点被使用者喜爱。LED灯虽然有诸多优点，却存在被人忽略的的光生物安全风险。从2002年开始，有关人类第三种非视觉光接收器（细胞）、光辐射对生理节律及内分泌系统的影响等基础研究的开展，为大家研究LED照明在应用过程中呈现的潜在危害提供了依据。研究表明，LED光辐射影响人类生物节律的调理，不规范的LED照明能够在人群中引起失眠、晕厥、头痛

3、、情感妨碍等广泛的神经系统反常。特别是随着LED技术的发展，市场上出现了越来越多的大功率、高亮度的LED产品，由于芯片功率的提升，芯片射出光的辐射亮度大幅度提高；通过增大驱动电流、多芯片集成，LED产品的功率越来越高；通过增加二次光学设计，如，采用透镜会聚等，LED的光束越来越窄，视网膜受到的辐射越来越强[1]。有关光生物安全的问题必须引起重视和研究，检测灯具产生的光辐射对人类健康的影响非常重要。　　目前，在我国LED光源和灯具的光生物安全性还未列入强制性检验的项目，但是如果要出口欧盟、北美等国家时，光生物安全则是必不可少的检测项。该文运用GB/T20145-2006《灯和

4、灯系统的光生物安全性》对灯具的辐照度、辐射亮度作了测试，并对检测结果的辐射危害类型进行分析归类，以避免光生物辐射对用户的危害。　　1LED光生物安全测试过程　　GB/T20145-2006中规定：普通照明用灯或灯系，评价其危害主要是从皮肤和眼睛的光化学紫外危害，眼睛的近紫外危害，蓝光危害，眼睛的红外辐射等方面来评价，光生物安全性检测主要对辐照度、辐亮度等方面进行测试。　　1.1辐照度测量　　该实验采用光谱辐射分析仪SUV-3000、ST-80C照度计测量系统。在辐射照度测试之前，首先应对光谱分析仪作定标校正。　　1.1.1照度校正　　把紫外氘灯装在移动小车上并接好线，将紫外

5、氘灯与探头贴近，调节紫外氘灯的位置使之与照度探头在同一水平线，氘灯与照度计的距离按氘灯计量证书计量时的距离。在SR-3000E软件上点击“零位采集”6，零位采集完成后，打开紫外氘灯电源，慢慢调到氘灯计量证书上计量的电参数，并稳定5min。紫外氘灯稳定后，点击“光谱校正”，系统开始紫外照度部分校正。校正完成后，熄灭紫外氘灯并取下放好，换上光强标准灯并接好线，让灯的照度口正对探头，灯与探头的距离为50cm。打开光强标准灯的对准激光，调节光强标准灯的位置使之与探头在同一水平线。在灯和探头面前各放一个光阑，注意光阑孔中心要与探头中心、标准灯中心在同一水平线上，慢慢地调到光强标准灯计

6、量证书上的电参数，让其稳定5min，接着系统开始可见光部分的照度校正。待校正完成之后，点击“光色测量”，比较测得的照度与证书上的照度，照度相差小于1%，则认为此次校正有效，否则应重新校正。慢慢地将电源电调至0V，待光强灯冷却并取下放好。　　1.1.2辐照度测试　　安装待测试的LED灯具，进行样品的辐照度测试（如图1）。　　对于普通照明用灯来说，标准要求其危害值应在产生500勒克斯（lx）照度的距离处测定，调节测试距离使得该灯具产生500勒克斯（lx）的照度值后，还应考虑到人眼的生理防护距离为20cm，因此，必须保证测试距离大于人眼的生理距离。另外，测量波长的间隔选择也至关重

7、要，在测量前必须明确。光源危害值的计算方法是将光谱扫描后进行危害函数加权，而波长间距和波长精度对加权值的影响是非常大的，比如：在波长300nm处，波长变化3nm，紫外光谱加权函数变化达250%，由此可见波长间距与波长精度对测试结果的影响有多大，故在测量中应区别设置波长间隔。一般来说，测量间距的选择是这样的，对于小于4006nm的光谱采用1nm的扫描步长；大于400nm的光谱采用5nm的扫描步长。而波长精度在不同波段也是分开不同的要求，如果想要测量误差小于3%时，标准所推荐的波长精度见表1。在紫外波段特别是300～3