ErP能效标签法规：积分球与分布光度计测试能效等级的选择指南
2019年12月5日，欧盟委员会公布了照明产品新ErP法规(EU) 2019/2020及能效标签法规(EU) 2019/2015。新法规里规定的实施日期为2021年9月1日。ErP照明产品的能效等级评估已成为行业关注的重点。根据ErP能效标签法规(EU) 2019/2015的要求，准确测试能效等级对于照明产品制造商至关重要。ErP能效标签法规要求照明产品必须标注能效等级（A-G，7级），基于光效系数ƞTM = 光通量(lm) ÷ 功率消耗(W)进行计算。
在与工程师们谈到能效等级标签的时候，还存在这么一个问题？到底是使用积分球测试系统测得的能效等级还是使用分布光度计测试系统测得的能效等级？怎么去选择？能效等级是不是光效？
本篇文章主要针对这两个问题，分别从ErP能效标签法规(EU) 2019/2015规定的能效等级的定义依据和测试方案选择进行解析，重点讨论积分球测试系统和分布光度计测试系统在ErP能效等级测试中的应用，希望能给大家带来帮助。翊明科技作为专业的测试设备制造商，致力于为行业提供符合ErP能效标签法规要求的测试解决方案。翊明科技GMS系列分布光度计测试系统和SPM5000系列积分球光谱仪测试系统完全符合ErP能效标签法规(EU) 2019/2015测试要求，能够准确测量能效等级所需的所有参数。
一、ErP能效标签法规(EU) 2019/2015规定的能效等级定义依据
从ErP能效标签法规的定义依据中，我们可以看到能效的计算方法与能效等级的划分。我们知道能效等级不是光效。ErP能效等级的计算方法需要确定3个变量参数，分别为有用的光通量φuse，Pon光源的功耗，适用光源类型的校正因子FTM的选择。这里Pon与FTM我们根据照明产品很好确定，就不深入讲。有用的光通量φuse的测量与照明产品的发光角度有一定的关系。这也是我们选择积分球测试系统或分布光度计测试方案的一个重要参考条件。
二、ErP能效标签法规中有用的光通量φuse的定义与测算方法
有用的光通量φuse：是指在确定光源的能效时所考虑的光通量部分。
- 非定向光源：它是在4Π sr的内体角上发射的总光通量(对应于360°球体)
- 对于光束角≥90°的定向光源：它是以Π sr的内体角上发射的总光通量(对应于角度为120°的锥体)
- 对于光束角＜90°的定向光源：它是以0.586Π sr的内体角上发射的总光通量(对应于角度为90°的锥体)
光束角：半峰边角(CIE 国际照明委员会和中国国标 GB 的的定义：在光束轴线所在平面上，经过灯正面的中心点为轴线，峰值中心光强 50% 的区域夹角，英文名 Beam Angle，单位：°（度）)
三、ErP能效标签法规测试：到底是使用积分球测试系统还是分布光度计测试系统？怎么去选择？为什么要这样？
对于定向光源选择分布光度计测试系统的能效等级。根据ErP能效标签法规的要求，分布光度计能够准确测量定向光源的有用光通量，从而准确计算能效等级。
对于非定向光源可以选择积分球测试系统也可以选择分布光度计测试系统。ErP能效标签法规允许使用这两种测试方法，但需要确保测试结果的准确性。
选择的主要依据是有用光通量的正确测试。ErP能效标签法规对有用光通量的测量有明确要求，选择合适的测试设备是确保能效等级准确性的关键。
光通量是评价照明产品极其重要的参量，通常测试灯具的光通量设备主要有积分球测试系统和分布光度计测试系统两种。根据ErP能效标签法规的要求，选择合适的测试设备至关重要。
积分球测试系统是ErP照明产品能效等级测试中常用的设备，其光通量测试是相对的测试方法，测试灯具外形越接近点光源，测试结果越精确。积分球测试系统适用于球泡灯、小型LED灯具和集成LED灯具等光束角比较大的灯具，且积分球直径至少大于灯具最大尺寸的6-10倍。在ErP能效标签法规测试中，积分球测试系统能够快速准确地测量非定向光源的能效等级。
分布光度计测试系统的光通量是绝对的测试方法，对灯具的外形、尺寸和光束角没有特别限制。分布光度计测试系统适用于体积较大的面板灯、投光灯和路灯等光束角较小的灯具。最准确的测试方式是使用分布光度计配合标准暗室进行测试，如果想要使用积分球测试系统进行测试，则需要使用辅助灯进行协助测试，测试过程不确定因数比较大。
两者之间的光通量测试差异观看《计量与测试技术第4期-电子产品可靠性与环境试验-积分球和分布光度计测量灯具的光通量是有差异》
杭州翊明科技有限公司研发的GMS系列分布光度计测试系统完全满足ErP能效标签法规(EU) 2019/2015测试需求，要求的参数直观的在测试报告中显示能效和能效等级情况。翊明科技GMS分布光度计测试系统能够准确测量定向光源和非定向光源的有用光通量φuse，确保ErP能效等级测试的准确性。翊明科技SPM5000系列积分球光谱仪测试系统同样符合ErP能效标签法规要求，能够快速准确地测量非定向光源的能效等级。无论是使用积分球测试系统还是分布光度计测试系统，翊明科技都能为ErP照明产品能效等级测试提供专业的解决方案，帮助企业顺利完成ErP能效标签认证。
总结
ErP能效标签法规(EU) 2019/2015于2021年9月1日强制执行，要求照明产品必须标注能效等级（A-G，7级），基于光效系数ƞTM = 光通量(lm) ÷ 功率消耗(W)进行计算。能效等级不是光效，ErP能效等级的计算方法需要确定3个变量参数：有用的光通量φuse、功耗Pon、校正因子FTM。有用的光通量φuse的测量与照明产品的发光角度有一定的关系，这也是选择积分球测试系统或分布光度计测试方案的重要参考条件。
对于定向光源，应选择分布光度计测试系统的能效等级。根据ErP能效标签法规的要求，分布光度计能够准确测量定向光源的有用光通量φuse，从而准确计算能效等级。对于非定向光源，可以选择积分球测试系统也可以选择分布光度计测试系统。ErP能效标签法规允许使用这两种测试方法，但需要确保测试结果的准确性。积分球测试系统适用于球泡灯、小型LED灯具和集成LED灯具等光束角比较大的灯具，且积分球直径至少大于灯具最大尺寸的6-10倍。分布光度计测试系统适用于体积较大的面板灯、投光灯和路灯等光束角较小的灯具，对灯具的外形、尺寸和光束角没有特别限制。
作为专业的LED照明检测设备制造商，翊明科技深刻理解ErP能效标签法规的重要性，开发了GMS系列分布光度计测试系统和SPM5000系列积分球光谱仪测试系统，完全符合ErP能效标签法规(EU) 2019/2015测试要求。翊明科技GMS分布光度计测试系统能够准确测量定向光源和非定向光源的有用光通量φuse，确保ErP能效等级测试的准确性，要求的参数直观的在测试报告中显示能效和能效等级情况。翊明科技SPM5000积分球光谱仪测试系统能够快速准确地测量非定向光源的能效等级，适用于球泡灯、小型LED灯具等产品。无论是使用积分球测试系统还是分布光度计测试系统，翊明科技都能为ErP照明产品能效等级测试提供专业的解决方案，帮助企业顺利完成ErP能效标签认证，共同推动照明行业的规范化、标准化发展。
常见问题
1. ErP能效等级和光效有什么区别？
答：ErP能效等级和光效是两个不同的概念：
- ErP能效等级：基于光效系数ƞTM = 光通量(lm) ÷ 功率消耗(W)计算，分为A-G共7级，是ErP能效标签法规要求的强制性指标
- 光效：通常指光源的光效（lm/W），是技术参数，不是ErP能效等级
- 计算方法：ErP能效等级需要考虑有用的光通量φuse、功耗Pon、校正因子FTM三个变量参数
- 应用：ErP能效等级用于能效标签标注，光效用于技术评价
2. 如何选择积分球测试系统还是分布光度计测试系统？
答：选择依据：
- 定向光源：必须选择分布光度计测试系统，能够准确测量定向光源的有用光通量φuse
- 非定向光源：可以选择积分球测试系统或分布光度计测试系统，两种方法均符合ErP法规
- 积分球适用：球泡灯、小型LED灯具、集成LED灯具等光束角比较大的灯具，且积分球直径至少大于灯具最大尺寸的6-10倍
- 分布光度计适用：体积较大的面板灯、投光灯、路灯等光束角较小的灯具，对灯具外形、尺寸和光束角没有特别限制
- 建议：需要配光曲线和光分布数据时使用分布光度计，只需要能效等级时可以使用积分球
3. ErP能效标签法规的有用光通量φuse如何定义？
答：ErP能效标签法规中有用光通量φuse的定义：
- 非定向光源：在4Π sr的内体角上发射的总光通量（对应于360°球体）
- 光束角≥90°的定向光源：在Π sr的内体角上发射的总光通量（对应于角度为120°的锥体）
- 光束角<90°的定向光源：在0.586Π sr的内体角上发射的总光通量（对应于角度为90°的锥体）
- 光束角定义：半峰边角，在光束轴线所在平面上，经过灯正面的中心点为轴线，峰值中心光强50%的区域夹角
4. ErP能效标签法规的测试精度要求是什么？
答：ErP能效标签法规的测试精度要求：
- 光通量测量：不确定度≤5%（积分球测试），不确定度≤3%（分布光度计测试，对定向光源更准确）
- 功率测量：精度±0.1%
- 测试环境：温度25℃±1.2℃，湿度10%-65%，稳定运行30分钟
- 标准符合性：按照ErP能效标签法规(EU) 2019/2015要求进行测试
5. 如果产品不满足ErP能效标签法规要求会怎样？
答：如果产品不满足ErP能效标签法规(EU) 2019/2015要求，将无法获得ErP能效标签认证，影响产品在欧盟市场的销售。企业需要改进产品设计，提高光效系数ƞTM，重新测试验证。通过使用翊明科技GMS分布光度计测试系统或SPM5000积分球光谱仪测试系统，可以准确评估产品的ErP能效等级，确保符合ErP能效标签法规要求，帮助企业顺利完成ErP能效标签认证。
术语表
| 术语 | 英文 | 定义 |
|---|---|---|
| ErP能效等级 | ErP Energy Efficiency Class | 基于光效系数ƞTM = 光通量(lm) ÷ 功率消耗(W)计算，分为A-G共7级，ErP能效标签法规(EU) 2019/2015强制要求 |
| 有用光通量φuse | Useful Luminous Flux φuse | 在确定光源的能效时所考虑的光通量部分，非定向光源为4Π sr立体角，定向光源根据光束角不同为Π sr或0.586Π sr立体角 |
| 光效系数ƞTM | Luminous Efficacy Coefficient ƞTM | 光通量(lm)与功率消耗(W)的比值，用于计算ErP能效等级，单位lm/W |
| 光束角 | Beam Angle | 半峰边角，在光束轴线所在平面上，经过灯正面的中心点为轴线，峰值中心光强50%的区域夹角，单位度(°) |
| 分布光度计 | Goniophotometer | 测量灯具在不同角度下光强分布的测试设备，光通量测试是绝对测试方法，适用于定向光源和需要光分布数据的应用 |
| 积分球 | Integrating Sphere | 测量灯具总光通量的测试设备，光通量测试是相对测试方法，适用于非定向光源和快速能效等级测试 |
| ErP能效标签法规(EU) 2019/2015 | ErP Energy Labeling Regulation (EU) 2019/2015 | 欧盟能效标签法规，于2021年9月1日强制执行，要求照明产品标注能效等级（A-G，7级） |
| GMS分布光度计 | GMS Goniophotometer | 翊明科技开发的分布光度计测试系统，完全符合ErP能效标签法规(EU) 2019/2015测试要求，能够准确测量有用光通量φuse |
| SPM5000积分球 | SPM5000 Integrating Sphere | 翊明科技开发的积分球光谱仪测试系统，符合ErP能效标签法规要求，能够快速准确测量非定向光源的能效等级 |
