LM-79 ist ein Standard, der definiert, wie die Leistung einer LED-Lampe oder -Leuchte gemessen werden soll. Ein Test nach LM-79 wird zu einem bestimmten Zeitpunkt und bei einer einzigen Temperatur durchgeführt. Daher gibt es keinen Hinweis darauf, wie sich die Leistung des Prüflings (DUT) im Laufe der Zeit ändern könnte oder wie sie durch unterschiedliche Umgebungstemperaturen beeinflusst werden könnte. Der vollständige Name der neuesten Version dieser Norm lautet „IES LM-79-19 Approved Method: Optical and Electrical Measurements of Solid State Lighting Products“.
LM-79 wurde von der Illuminating Engineering Society of North America geschrieben und wird von ihr veröffentlicht. Sie gilt nur für Festkörperbeleuchtungsprodukte (z. B. LED) und kann nicht für Leuchten mit anderen Lichtquellen wie Leuchtstofflampen, Glühlampen oder Hochdruckentladungslampen verwendet werden.
Hintergrund zu LM-79 – warum wir es brauchen & was es abdeckt
LM-79 ist wichtig für Lichtdesigner, Planer und Hersteller. Es bietet eine Standardmethode zum Testen von LED-Lampen und -Leuchten, sodass die Daten verschiedener Marken und Modelle direkt und objektiv verglichen werden können. LM-79 befasst sich mit der Messung von zwei Gruppen von LED-Lampen & Leuchteneigenschaften:
Elektrische Messungen
Zu den elektrischen Daten, die bei jedem LM-79-konformen Test aufgezeichnet werden sollten, gehören:
- RMS-Wechselspannung;
- RMS-Wechselstrom;
- AC-Wirkleistung;
- Leistungsfaktor;
- Gesamte harmonische Stromverzerrung;
- Spannungsfrequenz;
- …
Optische Messungen
Die bei einem photometrischen Test gemäß LM-79 erfassten optischen Daten umfassen typischerweise Folgendes:
- Gesamtlichtstrom (Lumen, lm);
- Lichtausbeute (Lumen/Watt, lm/W);
- Lichtstärke in einer oder mehreren Richtungen (Candela, cd);
- Farbkoordinaten;
- Korrelierte Farbtemperatur (Kelvin, K);
- Farbwiedergabeindex (Wiedergabedurchschnitt, Ra);
- …
Auf Wunsch des Sponsors des Tests können auch andere Daten wie Strahlungsintensität oder Photonenfluss erfasst werden.
Ist LM-79 für Leuchten oder diskrete LEDs geeignet?
LM-79 bezieht sich nur auf komplette LED-Lampen oder LED-Leuchten. Da LED-Lampen und -Leuchten immer über einen Treiber und zugehörige Hardware (Diffusoren, Reflektoren, Gehäuse, Kühlkörper usw.) verfügen, beziehen sich die elektrischen Messungen auf die Versorgung, die in die Fassung gelangt (nicht auf die LEDs). Wir sprechen daher manchmal von „Schaltungswatt“, womit die Leistungsaufnahme der gesamten Leuchte einschließlich des Treibers gemeint ist, nicht nur der der LEDs.
Ebenso beziehen sich die optischen Messungen auf die Leistung der Armatur, nachdem das Licht einen Diffusor, Reflektor oder ein anderes optisches Gerät durchlaufen hat. Wir sprechen daher manchmal von „Leuchtenlumen“, um die Lumenleistung der Leuchte zu bezeichnen, im Gegensatz zu „LED-Lumen“, bei denen es sich um die Leistung der LEDs ohne Berücksichtigung der Wirkung einer Linse oder eines Diffusors handelt.
Absolute vs. relative photometrische Messung
LM-79 verlangt, dass photometrische Messungen absolut sein müssen. Das bedeutet, dass der Test die tatsächliche Lumenleistung des zu testenden Geräts (DUT) messen sollte.
Dies unterscheidet sich von den photometrischen Tests, die in der Zeit vor LED durchgeführt wurden. Zu Zeiten von Leuchtstoffröhren und Hochdruckentladungslampen war es üblich, standardisierte Daten für eine bestimmte Lampe zu veröffentlichen und dann die Lichtleistung einer Leuchte in Form ihres Lichtleistungsverhältnisses (LOR) auszudrücken. Der LOR drückte den Prozentsatz des Lichts aus der standardisierten Quelle aus, der tatsächlich von der Leuchte emittiert wurde, sodass eine Leuchtstoffrasterleuchte möglicherweise einen LOR von 0,7 hatte – was bedeutet, dass 70 % des von der Lampe erzeugten Lichts, für das sie entwickelt wurde, erzeugt wurden aus der Leuchte, so dass der Rest von 30 % intern verloren ging. Dies erleichterte die Erstellung fotometrischer Daten für eine Reihe von Leuchten (z. B. konnten Daten für eine 4 x 14-W- und 4 x 21-W-Leuchte aus nur einem fotometrischen Test generiert werden). Das war relative Photometrie.
Die absolute Photometrie, wie sie von LM-79 gefordert wird, erkennt das Konzept der LOR nicht an. Dies ist völlig logisch, da die LED-Industrie hinsichtlich der Verbesserung von Effizienz und Produktdesign immer noch so schnell voranschreitet, dass es nicht praktikabel ist, standardisierte Leistungsdaten für LEDs zu definieren.
Wie wird ein photometrischer LM-79-Test durchgeführt?
Bevor der Test beginnen kann, sollte der Prüfling (DUT) in einer zugfreien Umgebung an eine geeignete, stabile Stromversorgung angeschlossen werden. Die Umgebungstemperatur sollte 25 °C betragen und die Armatur sollte eingeschaltet sein, damit sich ihre Eigentemperatur stabilisieren kann. Dies dauert normalerweise 30 Minuten bis 2 Stunden.
LM-79 enthält detaillierte Anweisungen dazu, wie die zu verwendende Ausrüstung eingerichtet, kalibriert und verwendet werden sollte. Kurz gesagt beschreibt LM-79 zwei Haupttypen von Geräten, die verwendet werden können – Ulbrichtkugeln und Goniophotometer.
Was ist eine Ulbrichtkugel?
Eine Ulbrichtkugel ist ein Instrument, das den gesamten Lichtstrom (Lumenleistung) einer LED-Lampe oder -Leuchte misst. Die meisten Ulbrichtkugeln messen auch eine Reihe anderer optischer Eigenschaften einer Lampe oder Leuchte, einschließlich der spektralen Leistungsverteilung – wie die emittierte Lichtstrahlung über das sichtbare Spektrum verteilt ist. Diese sind am praktischsten für die photometrische Prüfung von Lampen und kleineren Leuchten, messen jedoch nicht die Verteilung dieses Lichts.
Was ist ein Goniophotometer?
Ein Goniophotometer misst die Verteilung des von einer Lampe oder Leuchte abgegebenen Lichts. Aus diesen Daten berechnen sie auch den gesamten Lichtstrom (die Gesamtlichtleistung) und einige können je nach den von ihnen verwendeten Sensoren auch die spektrale Zusammensetzung des Lichts und deren Variation an verschiedenen Positionen um das zu testende Gerät (DUT) messen ).
Goniophotometer unterscheiden sich erheblich in Design, Größe und Form, von kleinen Tischmodellen bis hin zu Geräten mit einer Breite von 15–20 m. Um Genauigkeit und Konsistenz zu gewährleisten, erlaubt LM-79 nur die Verwendung von Goniophotometern des Typs C. Dabei wird der Prüfling in einer Position gehalten und Sensoren drehen sich auf verschiedenen Achsen um ihn herum und messen alle paar Grad Drehung die Intensität des Lichts, das er aussendet. Bei anderen Arten von Goniophotometern (Typen A und B) sind einer oder mehrere der Sensoren stationär und der Prüfling bewegt sich im Verhältnis zu ihnen. Dies kann zu Ungenauigkeiten führen, da die Luftbewegung um eine LED-Leuchte herum einen Kühleffekt hervorruft, der wiederum die Leistung der LEDs beeinträchtigt. Bei Goniophotometern vom Typ C wird dieser Effekt minimiert, da der Prüfling stationär gehalten wird und sich nur die Sensoren bewegen.
Aus den erfassten Daten erstellen das Goniophotometer und die zugehörigen Aufzeichnungsgeräte die photometrischen Datendateien, die der Lichtdesigner später verwenden kann, um die Wirkung der Installation des Prüflings in verschiedenen Umgebungen zu modellieren.
Zusammenfassend bietet der LM-79-Standard einen strengen und einheitlichen Rahmen für die Bewertung der Leistung von LED-Beleuchtungsprodukten und gewährleistet die Vergleichbarkeit und Zuverlässigkeit der Daten über alle Produkte hinweg. Durch präzise elektrische und optische Messungen hilft LM-79 nicht nur Herstellern und Designern, die Produktleistung zu optimieren, sondern fördert auch die Standardisierung und Weiterentwicklung der gesamten LED-Beleuchtungsindustrie. Während sich die LED-Technologie weiterentwickelt, wird der LM-79 weiterhin eine Schlüsselrolle bei der Förderung und Anwendung hochwertiger Beleuchtungslösungen spielen.
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