LED產品能源效率、光生物安全性及加速性壽命評估｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	張金榮 Chin-Jung Chang
論文名稱：	LED產品能源效率、光生物安全性及加速性壽命評估 Accelerated Life Evaluation Energy Efficiency and Photobiological Safety of LED Lighting Products
指導教授：	柯正浩 Cheng-Hao Ko
口試委員:	李敏凡 Min-Fan Lee 沈志霖 Chin-Lin Shen
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 自動化及控制研究所 Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年：	2020
畢業學年度：	108
語文別：	中文
論文頁數：	123
中文關鍵詞：	LED照明、LED燈泡、能源效率、光生物安全性、加速性壽命評估
外文關鍵詞：	LED lighting, LED Lamps, energy efficiency, photobiological safety, accelerated life evaluation
相關次數：	點閱：204 下載：0
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

隨著時代科技的進步和節能減碳的需求日增，LED照明產品已被全球市場普遍使用，但使用者對於LED照明尚存在著各種問題及疑慮，例如LED產品節能程度以及對人體之危害等等，本文旨在研究各種LED照明產品能源效率及光生物安全性，並研究測試產品在長期使下之光衰程度及危害量之變化，讓使用者瞭解LED產品之能源效率、對人體之危害等級及使用上之安全性。
在LED照明產品性能試驗及認證方面，光衰之測試為不可或缺之評估項目，但光衰試驗往往非常耗時，長時間試驗完畢時因產品快速推陳出新之故已錯失商機，本文研究目前國際上光衰評估模式及加速性壽命評估方法，並提出新加速性壽命評估模式，可縮短LED量測時程，並以有效且精確量化來進行運算及應用。
本次研究LED照明產品能源效率部分量測各種LED產品，取得能效資料了解市面上LED產品之大致發光效率數值及現有能效要求規定，在光生物安全性部分量測不同形式之照明產品分析其光對人體危害程度及相關限制值說明，加速性壽命評估部分以LED燈泡樣品使用不同的環境溫度下進行加速性壽命，在過程中對光源分別進行評比及研析，進行提出可行性之加速性壽命試驗方法與推估計算模式，可做為日後產品檢測時間縮短之參考依據。

Due to the progress of the timely technology and increasing demand of energy-saving and carbon reduce, LED lighting products have been widely used in the market around the world. The thesis is devoted to investigate the accelerated life evaluation、energy efficiency and photobiological safety of LED lighting products. This purpose is to understand the changes in energy efficiency and hazard of LED products under long-term use, which effective measures and precisely quantization has been applied to perform the different assessment.
The thesis is devoted to investigate the accelerated life evaluation of LED lamps by ageing in different ambient temperatures. The performances of the lighting sources separately during the process have been compared and analyzed. And the feasible methods for accelerating life evaluation and estimating the trend of hazard have been proposed. The result of this paper can be referred for developing the testing standard in the future.

致謝................................................I
摘要................................................II
Abstract............................................III
目錄................................................IV
圖目錄..............................................VIII
表目錄..............................................XI
第一章 緒論..........................................1
1 研究背景.........................................1
2 研究目的.........................................1
3 文獻研究.........................................2
4 研究流程與方法....................................3
4.1 測試方法研究....................................4
4.2 進行樣品測試及各項指標之分析.....................4
5 章節概述.........................................5
6 研究範圍及限制條件................................5
第二章 照明名詞定義及參數..............................6
1 光的度量.........................................6
1.1 光通量(Luminous Flux)..........................6
1.2 光強度(Luminous Intensity).....................6
1.3 照度(Illumination).............................7
1.4 亮度(Brightness 或 Luminous Emittance).........8
1.5 輝度(Luminance)................................8
2 光原色...........................................10
2.1 色溫(Color Temperature)........................10
2.2 相關色溫(Correlation Temperature)..............11
2.3 演色性(Color Rendering Index)..................12
3 能源效率.........................................13
3.1 發光效率(Luminous Efficacy)....................13
4 光生物安全性評估相關名詞...........................13
4.1 角距(Angular subtense).........................13
4.2 曝露限制(Exposure limit)........................14
4.3 視場(Field of view)............................14
4.4 一般照明用光源(General lighting service lamps)..14
4.5 光譜輻射照度(Spectral irradiance)...............14
4.6 光譜輻射輝度(Spectral radiance).................15
第三章 LED檢測相關標準、能源效率要求及量測結果...........16
1 LED燈泡相關標準...................................16
1.1 LED燈泡發光效率基準.............................16
1.2 LED燈泡節能標章.................................16
1.3 LED燈泡量測結果.................................17
2 LED燈管相關標準...................................23
2.1 LED燈管發光效率基準.............................24
2.2 LED燈管量測結果.................................25
3 LED燈具相關標準...................................26
3.1 LED燈具節能標章要求.............................27
3.2 LED燈具量測結果.................................29
4 LED路燈相關標準...................................31
4.1 LED路燈節能標章要求.............................32
4.2 LED路燈量測結果.................................33
第四章 光生物安全性危害評估............................37
1 光生物危害........................................37
2 光生物危害類型及危害部位...........................39
3 光生物危害量測方法................................40
3.1 量測環境.......................................40
3.2 量測方式及量測範圍..............................40
3.3 光譜加權函數...................................42
3.4 皮膚及眼睛之光化學UV危害曝露限制.................43
3.5 眼睛之近UV危害曝露限制..........................43
3.6 視網膜藍光危害曝露限制..........................44
3.7小型光源視網膜藍光危害曝露限制....................45
3.8 視網膜熱危害曝露限制............................45
3.9 微弱光源之視網膜熱危害曝露限制...................46
3.10 紅外光輻射對眼睛之曝露限制......................46
3.11 對皮膚之熱危害曝露限制.........................47
3.12 光生物安全曝露時間限制.........................47
3.13 光生物安全輻射限制.............................48
3.14 光生物安全量測結果.............................49
第五章 LED燈泡加速性壽命評估...........................67
1 IES TM-21推估LED產品壽命方法......................67
2 LED燈泡加速性壽命測試.............................74
3 加速性壽命評估應用................................89
3.1 使用製造廠提供之LM-80測試報告評估方式............89
3.2 不使用(或無)製造廠提供之LM-80測試報告評估方式.....90
第六章 結論及建議 ....................................91
1 結論.............................................91
2未來研究方向.......................................92
參考文獻.............................................93
附錄.................................................98
附錄 A 光衰測試數據...................................98


                                

[1] CIE, “The Measurement of Absolute Luminous Intensity Distributions.” International Commission on Illumination [CIE], Vienna, Tech. Rep. No. 70, 1987.
[2] CIE, “The Measurement of Luminous Flux.” International Commission on Illumination [CIE], Vienna, Tech. Rep. No. 84, 1989.
[3] CIE, “The Photometry and Goniophotometry of Luminaires.” International Commission on Illumination [CIE], Vienna, Tech. Rep. No. 121, 1996.
[4] CIE, “Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources.” International Commission on Illumination [CIE], Vienna, Tech. Rep. No. 13.3, 1995.
[5] CIE, “Colorimetry.” International Commission on Illumination [CIE], Vienna, Tech. Rep. No. 15, 2004.
[6] IEC, “Photobiological safety of lamps and lamp systems.” International Electrotechnical Commission [IEC], Geneva, International Standard No. 62471, Jul. 2006.
[7] IEC, “Photobiological Safety of Lamps and Lamp Systems Part 2 Guidance on manufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety.” International Electrotechnical Commission [IEC], Geneva, International Standard No. 62471-2, Aug. 2009.
[8] IEC, “Application of IEC 62471 for the assessment of blue light hazard to light sources and luminaires.” International Electrotechnical Commission [IEC], Geneva, International Standard No. 62778, Jule. 2014.
[9] IES, “Measuring Luminous Flux and Color Maintenance of LED Packages, Arrays and Modules.” Illuminating Engineering Society[IES], New York, USA, Standard No. IES LM-80-15, 2015.
[10] IES, “Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Light Sources.” Illuminating Engineering Society[IES], New York, USA, Standard No. IES TM-21-11, 2011.
[11] 李碩重, “照明設計學”, 全華科技圖書股份有限公司, 台灣, 88年, 第1章, 第1.3~1.4節, 第13–30頁.
[12] 經濟部標準檢驗局, “發光二極體道路照明燈具”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15233, 101年7月.
[13] 經濟部標準檢驗局, “光源及光源系統之光生物安全性”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15592, 101年11月.
[14] 經濟部能源局, “安定器內藏式發光二極體(LED)燈泡能源效率基準”, 台灣, 經能字第10304600330號, 103年01月.
[15] 經濟部能源局, “安定器內藏式發光二極體(LED)燈泡容許耗用能源基準與其檢查方式”, 台灣,經能字第10804601210號, 108年3月.
[16] 經濟部能源局, “發光二極體燈泡節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣,能技字第10205019651號, 102年12月.
[17] 經濟部能源局, “發光二極體燈泡節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10305017791號, 103年12月.
[18] 經濟部能源局, “發光二極體燈泡節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10505011970號, 105年10月.
[19] 工業技術研究院節能標章推動小組, “發光二極體燈泡節能標章能源效率基準與標示方法修訂”, 台灣, 發光二極體燈泡節能標章能源效率基準與標示方法修訂廠商座談會簡報, 109年6月.
[20] 經濟部標準檢驗局, “雙燈帽直管型LED光源-安全性要求”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15438, 108年9月.
[21] 經濟部標準檢驗局, “用於替換螢光燈管之雙燈帽LED 燈管－安全性要求”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15829, 104年9月.
[22] 經濟部標準檢驗局, “G5/G13 雙燈帽整合型LED 燈管－安全規定”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15983, 108年1月.
[23] 經濟部標準檢驗局, “配備GX16t-5 燈帽之LED 燈管－安全性規定”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 62931, 108年1月.
[24] 經濟部標準檢驗局, “G5/G13 雙燈帽LED燈管－性能要求”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 16027, 109年6月.
[25] 工業技術研究院, “雙燈帽LED燈管容許耗用能源基準訂定”, 台灣, 雙燈帽LED燈管容許耗用能源基準廠商座談會簡報, 108年10月.
[26] 經濟部能源局, “雙燈帽 LED 燈管容許耗用能源基準、標示及檢查方式”, 台灣, 經能字第10904602670號, 109年6月.
[27] 經濟部標準檢驗局, “燈具安全通則”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 14335, 109年6月.
[28] 經濟部標準檢驗局, “電氣照明與類似設備之射頻擾動限制值與量測方法”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 14115, 93年9月.
[29] 經濟部標準檢驗局, “電機電子類設備降低限用化學物質含量指引”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15663, 102年7月.
[30] 經濟部標準檢驗局, “輕鋼架天花板(T-bar)嵌入型發光二極體燈具”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15437, 103年9月.
[31] 經濟部標準檢驗局, “發光二極體投光燈具”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15497, 100年10月.
[32] 經濟部標準檢驗局, “燈具性能－第2-1部：LED燈具之個別規定”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15603-2-1, 101年11月.
[33] 經濟部標準檢驗局, “室內一般照明用LED 平板燈具”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 16047, 107年6月.
[34] 經濟部標準檢驗局, “讀寫作業檯燈”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 16048, 107年6月.
[35] 經濟部能源局, “室內照明燈具節能標章能源效率基準及標示方法能”, 台灣, 能技字第10305002151號, 103年2月.
[36] 經濟部能源局, “室內照明燈具節能標章能源效率基準及標示方法”, 台灣, 能技字第10805010700號, 108年8月.
[37] 經濟部能源局, “發光二極體平板燈具節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10405000341號, 104年2月.
[38] 經濟部能源局, “發光二極體平板燈具節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10805007700號, 108年6月.
[39] 經濟部能源局, “天井燈節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10505010880號, 105年9月.
[40] 經濟部能源局, “筒燈暨嵌燈節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10605005290號, 106年3月.
[41] 經濟部能源局, “辦公室及營業場所燈具節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10605017390號, 106年10月.
[42] 經濟部能源局, “室內停車場智慧燈具節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10605017870號, 106年11月.
[43] 財團法人台灣綠色生產力基金會, “LED照明節能應用技術手冊”, 台灣, 105年8月.
[44] 經濟部標準檢驗局, “發光二極體道路照明燈具”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15233, 101年7月.
[45] 經濟部標準檢驗局, “道路照明燈具”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 9118, 99年11月.
[46] 經濟部標準檢驗局, “汽車及行人通行用道路照明”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 10779, 100年10月.
[47] 經濟部標準檢驗局, “戶外景觀照明燈具”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 15015, 105年9月.
[48] 經濟部標準檢驗局, “高速公路及快速道路LED路燈”, 台灣, 中華民國國家標準CNS 16069, 107年9月.
[49] 經濟部能源局, “道路照明燈具節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10004002690號, 100年4月.
[50] 經濟部能源局, “道路照明燈具節能標章能源效率基準與標示方法”, 台灣, 能技字第10605019340號, 106年11月.
[51] 遠傳電信, “智慧路燈技術及應用白皮書”, 台灣, 108年, 序言, 第2頁.
[52] BACL, “Measuring Lumen Maintenanec of LED Light Sources.” Bay Area Compliance Laboratories Corp. Dongguan, Test Report No. R2DG141217054-10-15000, Nov. 2017.
[53] 經濟部標準檢驗局新竹分局, “一般室內照明用燈源之光生物安全分析”, 台灣, 103BSMI-09, 103年12月.
[54] 張金榮、林俊宏、楊金石, “LED照明光閃爍及頻閃效應量測技術實務研析”, 108年度台灣照明學會年會論文集, 第70頁, 109年2月.

全文公開日期 2025/07/24 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文