《礦燈用LED及LED光源組技術條件》

ICS29.140.99

K71

備案號：MT

中華人民共和國煤炭行業(yè)標準

MT/T××××—××××

礦燈用LED及LED光源組技術條件

SpecificationforLEDorLEDmodulesofcaplamp

（送審稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實施

國家安全生產監(jiān)督管理總局發(fā)布

MT/T××××—××××

I

MT/T××××—××××

礦燈用LED及LED光源組技術條件

1范圍

本標準規(guī)定了礦燈用LED及LED光源組的術語和定義、符號、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標志、運

輸和貯存。

本標準適用于礦燈用LED及LED光源組。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的

修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

GB/T191包裝儲運圖示標志（GB/T191-2000，eqvISO780:1997）

GB/T2423.4-1993電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Db：交變濕熱試驗方法

（eqvIEC68-2-30：1980）

GB/T2423.5-1995電工電子產品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Ea和導則：沖擊

（idtIEC68-2-27：1987）

GB/T2423.10-1995電工電子產品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc和導則：振動(正弦)

（idtIEC68-2-6：1982）

GB/T5698－2001顏色術語

GB/T11499－2001半導體分立器件文字符號

GB/T15651－1995半導體器件分立器件和集成電路第5部分：光電子器件（idtIEC747-5：

1992）

3術語和定義、符號

GB/T5698－2001、GB/T11499－2001、GB/T15651－1995給出的以及下列術語和定義、符號適用于

本標準。

3.1

LED光源組LEDmodules

由LED、驅動電路、散熱器件等組成的可以作為礦燈光源使用的組合體。

3.2

正向電壓forwardvoltage

VF

驅動LED或LED光源組工作的標稱電壓。

3.3

正向電流forwardcurrent

IF

驅動LED或LED光源組工作的額定電流。

4要求

4.1外觀

1

MT/T××××—××××

LED或LED光源組外觀應平整、光潔、無缺陷，并有明顯的極性標識。

4.2電特性

4.2.1正向電壓

LED或LED光源組的正向電壓應不超過標稱值的±10％。

4.2.2正向電流

LED或LED光源組的正向電流應不超過標稱值的±10％。

4.2.3反向電流

LED的反向電流應小于120μA。

4.2.4擊穿電壓

LED或LED光源組應能承受最低6V的反向電壓不擊穿。

4.2.5電壓波動

LED光源組在礦燈蓄電池工作電壓范圍內波動時，應能正常工作，最小光通量不低于30lm。

4.3光特性

4.3.1光通量和發(fā)光效率

LED光源組的光通量應不小于30lm，LED的發(fā)光效率應不小于50lm/W。

4.3.2相關色溫

LED或LED光源組的相關色溫應不超過5500K。

4.3.3顯色指數(shù)

LED或LED光源組的顯色指數(shù)應不小于70。

4.4熱特性

4.4.1結溫

LED應能承受不低于120℃的結溫。

4.4.2熱阻

LED的熱阻應不超過20K/W。

4.4.3溫升

LED光源組按5.5.3試驗時，管殼或散熱器件的溫升應不超過30K。

4.5環(huán)境適應性

4.5.1高溫

經高溫試驗后，LED或LED光源組的外觀應無明顯變化，LED光源組的光通量應不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應不小于50lm/W。

4.5.2低溫

經低溫試驗后，LED或LED光源組的外觀應無明顯變化，LED光源組的光通量應不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應不小于50lm/W。

4.5.3交變濕熱

經交變濕熱試驗后，LED或LED光源組的外觀應無明顯變化，LED光源組的光通量應不小于30lm，LED

的發(fā)光效率應不小于50lm/W。

4.5.4振動

經振動試驗后，LED或LED光源組的外觀應無明顯變化，LED光源組的光通量應不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應不小于50lm/W。

4.5.5沖擊

經沖擊試驗后，LED或LED光源組的外觀應無明顯變化，LED光源組的光通量應不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應不小于50lm/W。

4.6光衰減

按5.7規(guī)定的方法試驗1000h后，LED光源組的光通量應不小于初始值的70％。

2

MT/T××××—××××

5試驗方法

5.1試驗條件

5.1.1試驗應在下列標準大氣條件下進行：

a)溫度：22℃～28℃；

b)相對濕度：20％～80％；

c)氣壓：86kPa～106kPa。

5.1.2試驗應在下列環(huán)境條件下進行：

a）測量環(huán)境應無影響測試準確度的機械振動、電磁和光照等干擾；.

b)測量系統(tǒng)應接地良好，試驗前應預熱測試儀器。

5.1.3測量設備應符合下列要求：

a)測量電壓的儀表準確度應不低于±0.5%；

b)測量電流的儀表準確度應不低于±0.5%；

c)測量時間用的儀表準確度應不低于±0.5%；

d)測量溫度的儀表分辨率應不低于0.5℃；

e)測量角度的儀表分度值應不低0.5o；

f)測量光特性的設備、儀表準確度應不低于±0.5%。

5.1.4試件條件：測試前試件應進行10min的預熱。

5.2外觀檢查

用目測法檢查。

5.3電特性試驗

5.3.1正向電壓試驗

測試原理見圖1，調節(jié)恒流源，直至電流表顯示值達到額定電流值，電壓表顯示的值即為正向電壓

值。

D－被測器件；

G－恒流源；

A－電流表；

V－電壓表。

圖1正向電壓測試原理圖

5.3.2正向電流試驗

測試原理見圖2，調節(jié)恒壓源，直至電壓表顯示值達到額定電壓值，電流表顯示的值即為正向電流

值。

3

MT/T××××—××××

D－被測器件；

G－恒壓源；

A－電流表；

V－電壓表。

圖2正向電流測試原理圖

5.3.3反向電流試驗

測試原理見圖3，調節(jié)恒壓源，直至電壓表顯示值達到標稱電壓值，電流表顯示的值即為反向電流

值。

D－被測器件；

G－恒壓源；

A－電流表；

V－電壓表。

圖3反向電流測試原理圖

5.3.4擊穿電壓試驗

測試原理見圖3，調節(jié)恒壓源，直至LED或LED光源組擊穿，此時的電壓值即擊穿電壓。

5.3.5電壓波動試驗

按LED光源組適應的礦燈蓄電池類型，調整LED光源組的供電電壓至蓄電池工作電壓的最高、最低值，

檢查LED光源組能否正常工作，并按5.4.1的方法測試電壓最低時的光通量。

5.4光特性試驗

5.4.1光通量和發(fā)光效率試驗

測試原理見圖4，將LED或LED光源組放在積分球入口處，不要使光線直接到達探測器。給被測LED

或LED光源組施加正向電流IF，用光度探測系統(tǒng)測量出光通量。

按式(1)計算LED的發(fā)光效率：

η＝ФV/(VF×IF)…………(1)

式中：

η——發(fā)光效率，單位為流明/瓦（lm/w）；

VF——正向電壓，單位為伏特（V）；

IF——正向電流，單位為安培（A）；

ФV——光通量，單位為流明（lm）。

注1：不要使探測器直接接收到被測光源的光輻射。

4

MT/T××××—××××

注2：被測光源、漫射屏、開孔的面積和球面積比較應該相對較小，球內壁和漫射屏表面應有均勻的高反射比的漫

反射鍍層（最小0.8）。

1——積分球；

2——被測光源；

3——漫射屏；

4——探測器。

圖4光通量和發(fā)光效率測試原理圖

5.4.2相關色溫試驗

給被測LED或LED光源組施加正向電流IF，用光源顏色分析設備直接測試相關色溫。

5.4.3顯色指數(shù)試驗

給被測LED或LED光源組施加規(guī)定的正向電流IF，用光譜輻射分析設備直接測試顯色指數(shù)。

5.5熱特性試驗

5.5.1結溫試驗

5.5.1.1K系數(shù)測量

測試原理見圖5，給LED施加正向電流IF，首先使初始溫度Tlow穩(wěn)定在接近室溫的低溫狀態(tài)，如

25℃，隨即測量正向電壓Vlow。然后使溫度增加到高溫Thigh,典型值為100℃，待其穩(wěn)定后測量Vhigh的

數(shù)值。

按式(2)計算K系數(shù)：

ThighTlow

K………………(2)

VlowVhigh

式中：

K――相關系數(shù)，單位為攝氏度每伏特（℃/V）；

Thigh、Tlow——溫度，單位為攝氏度（℃）；

Vhigh、Vlow——電壓，單位為伏特（V）。

注：溫度控制環(huán)境是有均勻溫度和有足夠大空間放置試驗盒的小型干燥箱，試驗盒內LED提供電連接。試驗盒是一

個密閉的立方體容器，容積為（0.3048×0.3048×0.3048）m3。

5

MT/T××××—××××

1——溫度控制環(huán)境；

2——試驗盒；

3——熱電歐；

4——溫度控制和測量系統(tǒng)。

圖5K系數(shù)的測試原理圖

5.5.1.2結溫測量

測試原理見圖6，先將開關置于位置1，在被測器件上施加電流IM,測量得到正向電壓VFi，然后開關

快速置于位置2，用加熱電流IH快速替代IM，要求電流IH在持續(xù)時間內穩(wěn)定，測量正向電壓VH。再將開關

快速置于位置1，即用電流IM快速替代IH，測量得到結電壓VFf。

按式(3)計算結溫：

VFVFiVFf

TJKVF………………(3)

TJTJiTJ

式中：

VFi、VFf――LED正向電壓，單位為伏特（V）；

K――相關系數(shù)，單位為攝氏度每伏特（℃/V）；

——測量開始前結溫的初始溫度，單位為攝氏度（℃）；

TJiLED

TJ――LED結溫，單位為攝氏度（℃）。

注：IM選擇取決于被測器件的大小和型號，通常采用PN結伏安特性曲線的轉折點的電流。

6

MT/T××××—××××

D——被測LED器件；

IH——電流源；

IM——電流源；

VF——電壓測量系統(tǒng)。

圖6結溫測試原理圖

5.5.2熱阻試驗

將5.5.1所獲得的數(shù)據(jù)代入式（4）中計算被測器件的熱阻：

TJKVF

Rth(JX)…………(4)

PHIHVH

式中：

Rth(J-X)－LED熱阻，單位為攝氏度每瓦特（℃/W）；

K－相關系數(shù)，單位為攝氏度每伏特（℃/V）；

ΔVF－LED施加不同電流時的電壓差，單位為伏特（V）；

IH－LED的加熱電流，單位為安培（A）；

VH－加熱電流為IH時LED的端電壓，單位為伏特（V）。

注：器件熱學測量的電試驗法中最重要的問題之一是如何實現(xiàn)快速和準確測量第二個正向電壓VFf，在被測器件撤

除所加電流的瞬時，結溫立即下降，但是電壓測量和讀數(shù)需要一定時間。因此所獲得的測量數(shù)據(jù)有誤差，通

常要作出被測器件的冷卻曲線從而對測量數(shù)據(jù)進行修正。

5.5.3溫升試驗

將LED光源組置于密閉的容器中，給LED光源組施加額定電流，待容器內溫度穩(wěn)定后，測量LED光源

組管殼和散熱器件的溫度，直到管殼和散熱器件的溫度變化不超過2K/h，記錄最高溫度值和容器內的環(huán)

境溫度值。

5.6環(huán)境適應性試驗

5.6.1試驗條件

進行下列試驗時，應先按5.4.1的方法測試光通量，然后再進行試驗。

5.6.2高溫試驗

將LED或LED光源組放入55℃±2℃的高溫箱中恒溫2h，取出后恢復1h，進行外觀檢查，然后按5.4.1

的方法測試光通量。

5.6.3低溫試驗

將LED或LED光源組放入-20℃±2℃的低溫箱中恒溫4h，取出后恢復1h，進行外觀檢查，然后按5.4.1

的方法測試光通量。

5.6.4交變濕熱試驗

LED或LED光源組按GB/T2423.4-1993的規(guī)定進行，嚴酷等級：高溫55℃，試驗周期2d。取出后在標

準大氣條件下恢復1h，然后按5.4.1的方法測試光通量。

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5.6.5振動試驗

LED或LED光源組按GB/T2423.10-1995的規(guī)定進行，嚴酷等級：頻率范圍10Hz～55Hz，振幅（峰值

0.35mm或加速度最大值50m/s2），從相互垂直兩個方向各掃頻循環(huán)5次，取出后恢復1h，然后按5.4.1的

方法測試光通量。

5.6.6沖擊試驗

LED或LED光源組按GB/T2423.5-1995的規(guī)定進行，脈沖波形：后峰鋸齒半正弦梯形；嚴酷等級：峰

值加速度1000m/s2，持續(xù)時間6ms，從相互垂直的兩個方向各連續(xù)施加三次沖擊，然后按5.4.1的方法

測試光通量。

5.7光衰減試驗

在本標準規(guī)定的試驗條件下，首先按5.4.1的方法測試LED光源組的初始光通量Ф1，然后給LED光源

組施加正向電流IF,在環(huán)境溫度60℃±2℃，相對濕度60％的條件下連續(xù)點亮1000h，再按5.4.1的方法測

試光通量Ф2。

按式（5）計算光衰減：

＝2100%…………(5)

1

式中：

τ――光衰減百分比；

Ф1――初始光通量，單位為流明（lm）；

Ф2――試驗后光通量，單位為流明（lm）。

6檢驗規(guī)則

6.1出廠檢驗

6.1.1出廠檢驗應按表1檢驗項目逐只進行。當全部出廠檢驗項目均符合本標準規(guī)定時，則判定出廠

檢驗合格。若任何一個試驗項目不符合規(guī)定時，應停止檢驗，對不合格項目進行分析，找出不合格原因

并采取糾正措施后，可繼續(xù)進行檢驗。若重新檢驗合格，則仍判定出廠檢驗合格，若重新檢驗仍不符合

規(guī)定，則判定出廠檢驗不合格。

6.1.2LED或LED光源組應按本標準經出廠檢驗合格，并附有產品合格證方可出廠。

表1

序號檢驗項目要求試驗方法LEDLED光源組

1外觀4.15.2√√

2正向電壓4.2.15.3.1√√

3正向電流4.2.25.3.2√√

4反向電流4.2.35.3.3√—

5發(fā)光效率4.3.15.4.1√√

6相關色溫4.3.25.4.2√—

注：標√為應進行檢驗，-為不進行檢驗。

6.2型式檢驗

6.2.1型式檢驗一般在產品設計定型和生產定型時進行，但在產品的主要設計、工藝、元器件及材料

有重大改變，影響產品的性能，使原來的試驗結論不再有效時，也應進行型式試驗，正常生產后，應周

期性進行一次型式檢驗。

6.2.2型式檢驗按表2進行，試驗使用的LED或LED光源組制造期限不應超過3個月。

6.2.3型式檢驗應按表2的試驗組按順序進行，當所有試驗項目均滿足規(guī)定時，則判為型式試驗合格。

如果任何一個項目不符合規(guī)定的要求時，則判定型式試驗不合格。

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表2

LED樣品

組別序號檢驗項目要求試驗方法LED檢驗周期

光源組數(shù)量

一1外觀檢查4.15.2√√每三個月一次20

2正向電壓4.2.15.3.1√√5

正向電流4.2.25.3.2√√

二3電特性反向電流4.2.35.3.3√—每三個月一次5

4擊穿電壓4.2.45.3.4√√5

5電壓波動4.2.55.3.5—√5

7光通量或發(fā)光效率4.3.15.4.1√√5

8光特性相關色溫4.3.25.4.2√√每三個月一次5

三

9顯色指數(shù)4.3.35.4.3√√5

10結溫4.4.15.5.1√—5

四11熱特性熱阻4.4.25.5.2√—每年一次5

12溫升4.4.35.5.3—√5

13高溫4.5.15.6.2√√5

14低溫4.5.25.6.3√√5

環(huán)境

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