GB/T 39018-2020 智能照明设备 非主功能模式功率的测量
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除了通信功能之外,有线网络还可能引人与改变照明设备模式的辅助功能不相关的功耗。 针对非主功能模式功率测量,应将有线网络功能限定仅用于设置EUT的(非主功能)模式,以避免 引入除设置和维持非主功能模式外的额外功率消耗
4.5.3具备无线网络连接的情况:使用传导连接
对于输出口配置大线连接器的E 11中所示的传导测量进行测试
图1传导连接EUT的非主功能模式功率消耗测量的测试配置
当选择这种测试方法时,测试前开展以下准备步骤: 一对于跳频的EUT,接受预计的工作信道的变化。 对于非跳频EUT电气安全标准,EUT应设置为在EUT用于预期用途时将使用的工作信道。记录工作信道 的频率。 使用图1所示的测试设置,在EUT和相关的配套设备之间建立通信链路。可变衰减器的衰 减应在1dB的步长中增加到最大值,包误码率(PER)保持小于或等于10%。制造商可根据 EUT的预期用途指定备选方案。EUT输人的合成信号电平为Pmin,并做好记录。 设置无线网络的命令刷新频率为1kHz,或按制造商提供的速率进行设置
4.5.4具备无线网络连接的情况:使用辐射连接进行测试
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图2通过集成天线连接EUT的非主功能模式功耗的测试配置
应调整相关关联设备的传输功率级及其与EUT的物理分离距离,直至数据包误码率(PER 保持在小于或等于10%的范围内。制造商也可以在适当的情况下确保EUT能使用而指定另 外的PER值。 EUT输入的相关信号等级通过频谱分析仪的天线测试,如图3所示。天线之间的测试距离 以及信号单元(或相关设备)的功率设置需保持固定。应记录绝对信号等级Pmin用于定标
图3通过集成天线连接EUT的非主功能模式功率测试的定标配置
定标后,应用EUT代替天线。 设置无线网络命令刷新频率为1kHz或者制造商提供的相关频率。
该测试方法是测试EUT处于非主功能模式下的功率消耗。当处于非主功能模式下,功率消耗是 定值,或者在无限期内几个功率等级按规律排列。 注1:在从主功能模式到非主功能模式的转换过程中,当执行转换任务时,一些EUT可能在较高的功率状态下等 待,或者电路被激活或被断开,因此它们可能需要一些时间才能进人稳定状态。 注2:当EUT自动变换模式时,有时会有必要使EUT进行儿次的自动转换尝试,以确保在记录并报告测试结果前 完整并正确地记录了转换次序。 注3:使用本标准的测量方法可以记录有限持续时间模式,这些模式的结果可记录为能耗(W·h)和持续时间。 个稳定的EUT模式不会受到任何用户的干预,
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需要评估的非主功率模式有: 待机模式; 网络待机模式; 关闭模式; 一空载模式。 所评估EUT的类型见5.2,当评估一个特定模式时,需按照5.3的规定对EUT做准备工作。5.3.1 合出了带有电池充电功能的EUT的准备工作指南。当EUT准备好后,按照5.4描述的过程测试EUT 王特定模式下的功率消耗
在本标准范围内,照明设备可以是仅具备照明功能的照明设备(例如灯、灯具和控制装置),也可以 是多功能照明设备(具有一个或多个非照明功能,即附加功能)。对两种类型的照明设备,具体见5.2.2 和5.2.3。
仅具备照明功能的照明设备由一个或多个部件构成,这些部件包括光源(LS)、电源(PS)和控制部 件(CU)。图4给出了这三种部件的符号
4)仅具备照明功能的照明设备部件和符号
光源,见图4a),负责将电源提供的能量转化以产生光。 电源,见图4b),负责以可控的方式将供电电源的能量转化成提供给光源能源而使光源发光。 控制部件、见图4c),充当照明设备和(外部)通信之间的接口。除非采用物理切断的方式改变光输 出的情况,控制部件负责EUT在主功能模式和非主功能模式之间的切换。控制部件指示电源以所要 求模式(主功能、非主功能)驱动光源。 触发控制部件以改变模式的触发信号可以来自传感器、计时器或外部触发信号。触发主功能模式 和非主功能模式之间模式改变的外部信号可以来源于网络或其他的源。对于非网络触发的待机情况, 照明设备的非主功能模式也叫做待机模式。对于通过来自网络的外部触发信号触发待机的模式叫做网 络待机模式。 电源不包括控制部件,但电源的设置可以通过控制部件进行控制。因此,电源并不必要具备和外部 网络的直接连接。 表1列出了构成仅具备照明功能的照明设备的部件配置形式及示例,以及与附录A中非主功能模 式功率测量配置的对应关系。测量配置的具体准备信息,见5.3。
GB/T39018—2020表1仅具备照明功能的照明设备的配置、示例及所对应测量配置照明设备的配置示例相应的测量配置PS独立式电源图A.2CUDali控制器图A.3OS控制装置图A.4DPSLS电源电压供电灯图A.5CULS可调光灯图A.6FCUPSLS集成式灯、灯具LS带外部调光器的可调光灯、电源GCUPS电压调光灯PSCULS带外部供电电源的调光灯图A.7HCUPSLS带远程控制装置的灯带独立式供电电源和调光器PSCULS的灯8
5.2.3多功能照明设备
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部件以提供照明功能,同时还包括提供非照目
图5表示多功能照明设备一个附加功能的部件
图6给出了包含一个光源和一个附加功能的照明设备示意图。实际上,也可以对包含多个光源、电 源、控制部件和/或多个附加功能的照明设备进行评估
6包括一个附加功能的多功能照明设备配置示
当进行非主功能模式功率消耗评估时,将照明设备设置为非主功能模式,并关闭所有可以关闭的附 加功能。根据多功能照明设备关闭其附加功能的能力,非主功能功率消耗可能包含附加功能所引人的 功率消耗。 表2列出了照明设备可能包含的功能和模式示例。应使用该表报告所评估的功能状态和模式组 合。应针对EUT扩展该表以覆盖EUT支持的所有功能和模式
表2可能的功能和模式
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对一个照明设备开展本标准中的所有测试。 EUT可能具有外部网络连接,通过外部网络连接指示EUT进人某种模式和/或通信其状态信息, 包括所测量的性能。本标准给出了如下类型EUT的准备说明: 不具备网络连接; 具备网络连接(有线或无线)。 除了以上网络功能外,网络连接可能还包括其他功能,例如路由功能。具有附加路由网络功能或其 他网络相关的附加功能的EUT属于多功能EUT。
5.3.2输入功率的测量
EUT可以连接到一个或多个电源电压。当连接到多个电源电压时,例如,控制部件通过另外的电 源电压供电,或者照明部件和非照明部件使有不同的电源电压。针对一个电源电压的情况,需要进行 次功率测量。针对多个电源电压的情况,需要进行多个独立的功能测量,这种情况下,同时进行的多个 功率消耗的累加组成非主功能模式下的功率总体功耗。 表1列出了仅具备照明功能的照明设备的配置。表1第3列(相应的测量配置)列出了相对应的附 录A中的测量配置示意图。多功能EUT的测量配置示意图参见附录B。 实用起见,在测试配置示意图中用功率边界线代表(多)电源电压连接,并不采用各个功率测量点的 式。 当评估单个照明部件作为EUT的功耗时,需要使用替代负载或参考电路(Rload)模拟其他部件。 对于一个外壳仅包含一个电源或包含一个电源和控制部件的情况,(网络)待机模式和关闭模式的 功率测量与光源无关。为了评估这类照明部件的功耗,应使用替代负载(Rad)模拟光源。 当使用阻性负载Rlad时,需要根据电源的额定输出功率(Prated)和额定输出电压(Vrated)(或额定输 出电流(I rated)) 确定 R land ,如式(1)
所使用的Rlad应具有足够的功率级别以保证在测试过程中电阻值偏差控制在1%以内。 设计用于可变阻抗的LED光源的电源在驱动纯电阻替代负载时可能出现故障。对于这种类型的 电源,应使用二极管和可变电阻的组合来模拟LED光源。模拟负载应在最大的额定输出电压时对应最 大的额定输出电流。 可以使用符合制造商所规定输出特性的适当的参考电路和功率源替换电源。 可以使用符合制造商所规定输出特性的合成波形发生器替换控制部件。 当EUT包括电池或给可充电电池充电的电路时,应确认是否有法律法规条文规定所适用的条件, 否则应采用下列规定。 对于含有充电电路的EUT,关闭模式、待机模式、网络待机模式和空载模式的消耗功率测量,应在 已采取预防措施确保电池在测试期间不进行充电的情况下进行。否则,对可被用户拆卸的电池,应卸掉 电池,若电池不可拆卸,确保电池已完全充满电。 注:持续模式的功率测量,在装上电池并充满电后进行。 为评估功率消耗,应对EUT执行如下步骤的准备工作: 按照表1以及相对应的测试配置图(参见附录A或附录B)选择并准备合适的EUT测试 配置;
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阅读使用说明书,并按照说明书配置EUT; 按照相关条款,继续对EUT的准备工作,具体为: ·对不具备网络连接的EUT,按照5.3.3继续准备工作; 对具备网络连接的EUT(有线或无线),按照5.3.4继续准备工作
5.3.3不具备网络连接的EUT
对不具备网络连接的EUT,继续以下准备工作并测试: 确定如何转换EUT的模式。 参阅规定了EUT测试模式的有关EUT测试程序、外部要求(例如法规)或使用说明。所测试 EUT模式需与使用者相关,并代表预期正常使用的情况。如果使用说明提供了配置选项,需 分别测试每个相关选项。主功能模式应按照EUT的相关性能标准进行测量。 打开电源电压。 将EUT设置为相应待测试的非主功能模式,例如待机模式。 根据5.4测试
5.3.4具备网络连接的EUT(有线或无线)
对具备网络连接的EUT(有线或无线),继续以下准备工作并测试: 确定如何转换EUT的模式。 参阅规定了EUT测试模式的有关EUT测试程序、外部要求(例如法规)或使用说明。所测试 EUT模式需与使用者相关,并代表预期正常使用的情况。如果使用说明提供了配置选项,需 分别测试每个相关选项。主功能模式应按照EUT的相关性能标准进行测量。 根据制造商的使用说明将EUT连接到指定的外部网络。 打开电源电压。 指示外部网络将EUT设置为相应待测试的非主功能模式,例如网络待机模式。 根据5.4测试
5.4. 1 一般说明
应采用以下一种或儿种方法确定非主功能模式功率: 直接抄表法; 一平均读数法; 一采样法。 直接抄表法是最基本、最简单的测量方法,但其适用性有限。假设模式稳定且功率可直接读取,该 方法通过记录仪器功率读数来确定功耗。5.4.2提供了该方法有效性和细节的更多信息。 平均读数法假定模式和功率值都是稳定的。通过指定周期内仪器功率读数的平均值确定功耗,或 者,通过记录在指定周期内累积的能量消耗并除以时间周期。5.4.3提供了该方法有效性和细节的更多 息。 采样法在整个测量周期内以规则的间隔记录功率测量结果。这种测量方法适用于各种模式和 EUT。对于功率周期性变化、不稳定或持续时间有限的模式,应采用采样法。5.4.4提供了该方法有效 生和细节的更多信息
为。对依据本方法所得测试结果不同于5.4.4或5.4.3所规定测试方法所得结果的情况,以5.4.4或 4.3所得测试结果为准。 注:采样法的测试时间可能相对较短,见5.4.4。 按照以下步骤采用直接抄表法测试功率: 对EUT供电燃点至少30min。若功率显示稳定,读取仪器功率测试结果。若30min内功率 读数仍然变化,则继续延长燃点时间,直到显示稳定状态。 在至少10min后,再做读数操作,并以h为单位记录与上次读数的时间差 计算两次功率读数值之差,再除以以上时间差,若符合以下条件,则两次读数的平均值记为测 试结果: ·对于输人功率等于或小于1W的产品,计算值小于10mW/h; ·对于输人功率大于1W的产品,计算值对应每小时的功率变化小于输入功率的1%。 若不能达到以上条件,不应使用直接抄表法,
本方法不适用于周期性循环或有限时间的模式 在EUT稳定至少30min后,评估两个相邻测试时间段的稳定性。使用以下平均功率法或累计能 量法确定测试时间段的平均功率: 选择两个近似等长且不低于10min的对比时间段,记录每个时间段的起始时间和持续时间。 确定每个对比时间段的平均功率。 一计算两个对比时间段平均功率之差与两个时间段中间点的时间差之比的绝对值: ·对于输人功率等于或小于1W的产品,若计算值小于10mW/h,则视为稳定; ·对于输人功率大于1W的产品,若以上计算值对应每小时的功率变化小于输入功率的 1%,则视为稳定。 若不能达到以上稳定判定条件,则继续增加样品燃点时间和时间段持续时间,重复上述评价, ·旦样品达到稳定,将两个对比时间段内所有功率读数的平均值记为样品功率。 若在每个时间段达到30min时仍不能达到稳定,应使用5.4.4中的采样法。 平均功率法:若功率测量仪器可记录所选择工作时间段的平均功率,则所选择时间段应不低于 1omin。 累计能量法:若功率测量仪器可记录所选择工作时间段的能量,则所选择时间段应不低于10min 且积分时间应超过仪器关于能量和时间分辨率的200倍。用测量能量除以监测时间确定平均功率。 注1:通过一段时间内累积能量得出的平均功率等效于平均功率读数。能量累加器比能在指定周期内测量平均功 率的仪器更为常见。 注2:为确保量纲一致,推荐使用w·h和h,并以w为单位给出功率。 示例1:若仪器的时间分辨率为1s,则累计能量法的监测时间应最小为200s(3.33min)。 示例2:若仪器的能量分辨率为0.1mw·h,则累计能量应最小为20mw·h(0.1w负载对应时间为12min,1w 负载对应时间为1.2min)。读数应符合基于时间和能量分辨率的要求,且最小记录时间为10min。
功率不稳定(周期性或不稳定)或模式时间有限时,应使用本方法。模式稳定时,本方法也是最快 试方法。本方法也是适用于所有模式的方法,且是本标准推荐用于所有测量的基准方法。若对 为或模式稳定性有任何怀疑,应采用本方法。 在所规定最小时间段内以不大于1s为均勾时间间隔读取并记录功率和其他关键参数,例如电
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和电流。 注1:对于非固定负载或任何功率规则或不规则波动的情况,推荐使用0.25s或更小的时间间隔。 当模式所对应消耗功率非周期性变化时,平均功率按照以下评估: 给产品供电至全少15min,该时间为总时间。 一通常舍弃总时间前1/3时间所采集的数据。使用总时间后2/3时间所采集的数据判断稳 定性。 稳定状态的建立取决于总时间的后2/3时间内的平均功率。对采集数据做线性回归,对于输 人功率小于或等于1W的产品,若斜率小于10mW/h,则视为稳定。对于输入功率大于1W 的产品,若每小时变化小于输人功率的1%,则视为稳定。 若15min不能达到以上稳定判定条件,则继续加长供电时间直到总时间后2/3时间内达到以 上稳定判定准则。 ·旦稳定,将总时间后2/3时间内的平均功率记为测试结果。 注2:若样品在3h内仍不稳定,对所采集数据进行评价,看是否是周期性功率变化情况。 当已知模式持续变化但并非周期性时(基于使用说明、规格书、测试等),在足够长的时间内记录功 率以便总记录时间的后2/3时间内的所有数据点的平均值落在士0.2%区间内。当测试这种模式时,总 寸间应不低于60min。 当模式所对应消耗功率是循环形式时(即功率以分钟或者小时为周期规律性变化),按照以下方式 平价最少4个周期内的平均功率: 给EUT供电至少10min,该时间不用于功率评价。 继续对产品供电,供电时间应包括至少两个对比时间段,每个时间段应包括至少两个循环、且 时间不低于10min,两个对比时间段应包括相同的循环数。 一计算每个对比时间段内的平均功率。 一计算每个对比时间段的中间点的时间,以h为单位。 一计算两个对比时间段平均功率之差与以上两个中间点的时间差之比的绝对值: ·对于输入功率等于或小于1W的EUT,若计算值小于10mW/h,则视为稳定; ·对于输入功率大于1W的EUT,若以上计算值对应每小时的功率变化小于输入功率的 1%,则视为稳定。 若不能达到以上稳定判定条件,继续增加对比段的循环次数直到达到以上稳定判定条件。 且稳定,将两个对比时间段内所有功率读数的平均值记为测试功率。 若循环不稳定或不规律,应采集足够多数据以评价该模式下的功率特性(推荐至少10个循环)。 注3:对所有情况,推荐以图形形式显示呈现所记录功率数据,以助于建立稳定上升、周期循环、不稳定或稳定过程 评价。 对已知为有限持续时间的模式(基于使用说明、规格书或测量),应记录所有持续时间的功率数据, 年在测试报告中给出关于该模式为有限时间的说明、持续时间、所消耗能量(W·h)。 注4:对以上测试,不要求在采集数据前对产品做任何最低时间的前期供电燃点。 对于产品的一系列模式以规则排列出现的情况,应按照本条确定每个模式的功率水平、已知出现顺 和每个模式的持续时间
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本附录基于图A.1中的图例和符号,给出了对应于表1的对仅具备照明功能的照明设备开展非 模式功率测量的配置示意图.见图A.2~图A.7
附录A所使用图例和符
除所给出测试配置示意图外,其他配置 也可能适用
图A.2电源的功能测试配置
图A.3控制部件的功率测试配置(含网络连接选)
水利管理图A.4电源和控制部件组合体的功率测试配置
图A.5光源和电源组合体的功率测试配置
图A.6光源和控制部件组合体的功率测试配置
A.7仅具备照明功能的照明设备(此处指光源、电源、控制部件组合体)功率测试配置
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本附录基于图B.1中的图例和符号,给出了具有一个或多个附加功能的多功能照明设备非主 式下功率消耗的测试配置,见图B.2
图B.1附录B所使用图例和符号
图B.2给出了多功能照明设备功率测试配置示意图(并包含网络连接选项)。所给出示意图口 JT包含一个光源、一个电源、一个控制部件和一个附加功能附件。实际情况下,EUT可能包含 类部件。
水泥标准规范范本图B.2多功能照明设备功率测试配置
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