《礦燈用LED及LED光源組技術(shù)條件》

ICS29.140.99

K71

備案號(hào)：MT

中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

MT/T××××—××××

礦燈用LED及LED光源組技術(shù)條件

SpecificationforLEDorLEDmodulesofcaplamp

（送審稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施

國家安全生產(chǎn)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(shù)條件

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了礦燈用LED及LED光源組的術(shù)語和定義、符號(hào)、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、運(yùn)

輸和貯存。

本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。

GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志（GB/T191-2000，eqvISO780:1997）

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

（eqvIEC68-2-30：1980）

GB/T2423.5-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ea和導(dǎo)則：沖擊

（idtIEC68-2-27：1987）

GB/T2423.10-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc和導(dǎo)則：振動(dòng)(正弦)

（idtIEC68-2-6：1982）

GB/T5698－2001顏色術(shù)語

GB/T11499－2001半導(dǎo)體分立器件文字符號(hào)

GB/T15651－1995半導(dǎo)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(shù)語和定義、符號(hào)

GB/T5698－2001、GB/T11499－2001、GB/T15651－1995給出的以及下列術(shù)語和定義、符號(hào)適用于

本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

LED光源組LEDmodules

由LED、驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)LED或LED光源組工作的標(biāo)稱電壓。

3.3

正向電流forwardcurrent

IF

驅(qū)動(dòng)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(yīng)平整、光潔、無缺陷，并有明顯的極性標(biāo)識(shí)。

4.2電特性

4.2.1正向電壓

LED或LED光源組的正向電壓應(yīng)不超過標(biāo)稱值的±10％。

4.2.2正向電流

LED或LED光源組的正向電流應(yīng)不超過標(biāo)稱值的±10％。

4.2.3反向電流

LED的反向電流應(yīng)小于120μA。

4.2.4擊穿電壓

LED或LED光源組應(yīng)能承受最低6V的反向電壓不擊穿。

4.2.5電壓波動(dòng)

LED光源組在礦燈蓄電池工作電壓范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，應(yīng)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(yīng)不小于30lm，LED的發(fā)光效率應(yīng)不小于50lm/W。

4.3.2相關(guān)色溫

LED或LED光源組的相關(guān)色溫應(yīng)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(yīng)不小于70。

4.4熱特性

4.4.1結(jié)溫

LED應(yīng)能承受不低于120℃的結(jié)溫。

4.4.2熱阻

LED的熱阻應(yīng)不超過20K/W。

4.4.3溫升

LED光源組按5.5.3試驗(yàn)時(shí)，管殼或散熱器件的溫升應(yīng)不超過30K。

4.5環(huán)境適應(yīng)性

4.5.1高溫

經(jīng)高溫試驗(yàn)后，LED或LED光源組的外觀應(yīng)無明顯變化，LED光源組的光通量應(yīng)不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應(yīng)不小于50lm/W。

4.5.2低溫

經(jīng)低溫試驗(yàn)后，LED或LED光源組的外觀應(yīng)無明顯變化，LED光源組的光通量應(yīng)不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應(yīng)不小于50lm/W。

4.5.3交變濕熱

經(jīng)交變濕熱試驗(yàn)后，LED或LED光源組的外觀應(yīng)無明顯變化，LED光源組的光通量應(yīng)不小于30lm，LED

的發(fā)光效率應(yīng)不小于50lm/W。

4.5.4振動(dòng)

經(jīng)振動(dòng)試驗(yàn)后，LED或LED光源組的外觀應(yīng)無明顯變化，LED光源組的光通量應(yīng)不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應(yīng)不小于50lm/W。

4.5.5沖擊

經(jīng)沖擊試驗(yàn)后，LED或LED光源組的外觀應(yīng)無明顯變化，LED光源組的光通量應(yīng)不小于30lm，LED的發(fā)

光效率應(yīng)不小于50lm/W。

4.6光衰減

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

2

MT/T××××—××××

5試驗(yàn)方法

5.1試驗(yàn)條件

5.1.1試驗(yàn)應(yīng)在下列標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行：

a)溫度：22℃～28℃；

b)相對(duì)濕度：20％～80％；

c)氣壓：86kPa～106kPa。

5.1.2試驗(yàn)應(yīng)在下列環(huán)境條件下進(jìn)行：

a）測(cè)量環(huán)境應(yīng)無影響測(cè)試準(zhǔn)確度的機(jī)械振動(dòng)、電磁和光照等干擾；.

b)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)接地良好，試驗(yàn)前應(yīng)預(yù)熱測(cè)試儀器。

5.1.3測(cè)量設(shè)備應(yīng)符合下列要求：

a)測(cè)量電壓的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5%；

b)測(cè)量電流的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5%；

c)測(cè)量時(shí)間用的儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5%；

d)測(cè)量溫度的儀表分辨率應(yīng)不低于0.5℃；

e)測(cè)量角度的儀表分度值應(yīng)不低0.5o；

f)測(cè)量光特性的設(shè)備、儀表準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.5%。

5.1.4試件條件：測(cè)試前試件應(yīng)進(jìn)行10min的預(yù)熱。

5.2外觀檢查

用目測(cè)法檢查。

5.3電特性試驗(yàn)

5.3.1正向電壓試驗(yàn)

測(cè)試原理見圖1，調(diào)節(jié)恒流源，直至電流表顯示值達(dá)到額定電流值，電壓表顯示的值即為正向電壓

值。

D－被測(cè)器件；

G－恒流源；

A－電流表；

V－電壓表。

圖1正向電壓測(cè)試原理圖

5.3.2正向電流試驗(yàn)

測(cè)試原理見圖2，調(diào)節(jié)恒壓源，直至電壓表顯示值達(dá)到額定電壓值，電流表顯示的值即為正向電流

值。

3

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D－被測(cè)器件；

G－恒壓源；

A－電流表；

V－電壓表。

圖2正向電流測(cè)試原理圖

5.3.3反向電流試驗(yàn)

測(cè)試原理見圖3，調(diào)節(jié)恒壓源，直至電壓表顯示值達(dá)到標(biāo)稱電壓值，電流表顯示的值即為反向電流

值。

D－被測(cè)器件；

G－恒壓源；

A－電流表；

V－電壓表。

圖3反向電流測(cè)試原理圖

5.3.4擊穿電壓試驗(yàn)

測(cè)試原理見圖3，調(diào)節(jié)恒壓源，直至LED或LED光源組擊穿，此時(shí)的電壓值即擊穿電壓。

5.3.5電壓波動(dòng)試驗(yàn)

按LED光源組適應(yīng)的礦燈蓄電池類型，調(diào)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(cè)試電壓最低時(shí)的光通量。

5.4光特性試驗(yàn)

5.4.1光通量和發(fā)光效率試驗(yàn)

測(cè)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(dá)探測(cè)器。給被測(cè)LED

或LED光源組施加正向電流IF，用光度探測(cè)系統(tǒng)測(cè)量出光通量。

按式(1)計(jì)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(cè)器直接接收到被測(cè)光源的光輻射。

4

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注2：被測(cè)光源、漫射屏、開孔的面積和球面積比較應(yīng)該相對(duì)較小，球內(nèi)壁和漫射屏表面應(yīng)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(cè)光源；

3——漫射屏；

4——探測(cè)器。

圖4光通量和發(fā)光效率測(cè)試原理圖

5.4.2相關(guān)色溫試驗(yàn)

給被測(cè)LED或LED光源組施加正向電流IF，用光源顏色分析設(shè)備直接測(cè)試相關(guān)色溫。

5.4.3顯色指數(shù)試驗(yàn)

給被測(cè)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(shè)備直接測(cè)試顯色指數(shù)。

5.5熱特性試驗(yàn)

5.5.1結(jié)溫試驗(yàn)

5.5.1.1K系數(shù)測(cè)量

測(cè)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(cè)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(cè)量Vhigh的

數(shù)值。

按式(2)計(jì)算K系數(shù)：

ThighTlow

K………………(2)

VlowVhigh

式中：

K――相關(guān)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(yàn)盒的小型干燥箱，試驗(yàn)盒內(nèi)LED提供電連接。試驗(yàn)盒是一

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

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1——溫度控制環(huán)境；

2——試驗(yàn)盒；

3——熱電歐；

4——溫度控制和測(cè)量系統(tǒng)。

圖5K系數(shù)的測(cè)試原理圖

5.5.1.2結(jié)溫測(cè)量

測(cè)試原理見圖6，先將開關(guān)置于位置1，在被測(cè)器件上施加電流IM,測(cè)量得到正向電壓VFi，然后開關(guān)

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(shí)間內(nèi)穩(wěn)定，測(cè)量正向電壓VH。再將開關(guān)

快速置于位置1，即用電流IM快速替代IH，測(cè)量得到結(jié)電壓VFf。

按式(3)計(jì)算結(jié)溫：

VFVFiVFf

TJKVF………………(3)

TJTJiTJ

式中：

VFi、VFf――LED正向電壓，單位為伏特（V）；

K――相關(guān)系數(shù)，單位為攝氏度每伏特（℃/V）；

——測(cè)量開始前結(jié)溫的初始溫度，單位為攝氏度（℃）；

TJiLED

TJ――LED結(jié)溫，單位為攝氏度（℃）。

注：IM選擇取決于被測(cè)器件的大小和型號(hào)，通常采用PN結(jié)伏安特性曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的電流。

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D——被測(cè)LED器件；

IH——電流源；

IM——電流源；

VF——電壓測(cè)量系統(tǒng)。

圖6結(jié)溫測(cè)試原理圖

5.5.2熱阻試驗(yàn)

將5.5.1所獲得的數(shù)據(jù)代入式（4）中計(jì)算被測(cè)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(guān)系數(shù)，單位為攝氏度每伏特（℃/V）；

ΔVF－LED施加不同電流時(shí)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(shí)LED的端電壓，單位為伏特（V）。

注：器件熱學(xué)測(cè)量的電試驗(yàn)法中最重要的問題之一是如何實(shí)現(xiàn)快速和準(zhǔn)確測(cè)量第二個(gè)正向電壓VFf，在被測(cè)器件撤

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

常要作出被測(cè)器件的冷卻曲線從而對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

5.5.3溫升試驗(yàn)

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(nèi)溫度穩(wěn)定后，測(cè)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(nèi)的環(huán)

境溫度值。

5.6環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)

5.6.1試驗(yàn)條件

進(jìn)行下列試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先按5.4.1的方法測(cè)試光通量，然后再進(jìn)行試驗(yàn)。

5.6.2高溫試驗(yàn)

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

的方法測(cè)試光通量。

5.6.3低溫試驗(yàn)

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

的方法測(cè)試光通量。

5.6.4交變濕熱試驗(yàn)

LED或LED光源組按GB/T2423.4-1993的規(guī)定進(jìn)行，嚴(yán)酷等級(jí)：高溫55℃，試驗(yàn)周期2d。取出后在標(biāo)

準(zhǔn)大氣條件下恢復(fù)1h，然后按5.4.1的方法測(cè)試光通量。

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MT/T××××—××××

5.6.5振動(dòng)試驗(yàn)

LED或LED光源組按GB/T2423.10-1995的規(guī)定進(jìn)行，嚴(yán)酷等級(jí)：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(gè)方向各掃頻循環(huán)5次，取出后恢復(fù)1h，然后按5.4.1的

方法測(cè)試光通量。

5.6.6沖擊試驗(yàn)

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

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

測(cè)試光通量。

5.7光衰減試驗(yàn)

在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件下，首先按5.4.1的方法測(cè)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(duì)濕度60％的條件下連續(xù)點(diǎn)亮1000h，再按5.4.1的方法測(cè)

試光通量Ф2。

按式（5）計(jì)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(yàn)后光通量，單位為流明（lm）。

6檢驗(yàn)規(guī)則

6.1出廠檢驗(yàn)

6.1.1出廠檢驗(yàn)應(yīng)按表1檢驗(yàn)項(xiàng)目逐只進(jìn)行。當(dāng)全部出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目均符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，則判定出廠

檢驗(yàn)合格。若任何一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目不符合規(guī)定時(shí)，應(yīng)停止檢驗(yàn)，對(duì)不合格項(xiàng)目進(jìn)行分析，找出不合格原因

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

規(guī)定，則判定出廠檢驗(yàn)不合格。

6.1.2LED或LED光源組應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)出廠檢驗(yàn)合格，并附有產(chǎn)品合格證方可出廠。

表1

序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目要求試驗(yàn)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(guān)色溫4.3.25.4.2√—

注：標(biāo)√為應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，-為不進(jìn)行檢驗(yàn)。

6.2型式檢驗(yàn)

6.2.1型式檢驗(yàn)一般在產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型和生產(chǎn)定型時(shí)進(jìn)行，但在產(chǎn)品的主要設(shè)計(jì)、工藝、元器件及材料

有重大改變，影響產(chǎn)品的性能，使原來的試驗(yàn)結(jié)論不再有效時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)，正常生產(chǎn)后，應(yīng)周

期性進(jìn)行一次型式檢驗(yàn)。

6.2.2型式檢驗(yàn)按表2進(jìn)行，試驗(yàn)使用的LED或LED光源組制造期限不應(yīng)超過3個(gè)月。

6.2.3型式檢驗(yàn)應(yīng)按表2的試驗(yàn)組按順序進(jìn)行，當(dāng)所有試驗(yàn)項(xiàng)目均滿足規(guī)定時(shí)，則判為型式試驗(yàn)合格。

如果任何一個(gè)項(xiàng)目不符合規(guī)定的要求時(shí)，則判定型式試驗(yàn)不合格。

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表2

LED樣品

組別序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目要求試驗(yàn)方法LED檢驗(yàn)周期

光源組數(shù)量

一1外觀檢查4.15.2√√每三個(gè)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(gè)月一次5

4擊穿電壓4.2.45.3.4√√5

5電壓波動(dòng)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(guān)色溫4.3.25.4.2√√每三個(gè)月一次5

三

9顯色指數(shù)4.3.35.4.3√√5

10結(jié)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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