展馆筒灯

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        由于博物馆照明灯具在技术原理和应用上的相对复杂性,许多使用者对于产品品质以及相关应用标准认识不足,而产业流通过程中各相关主体出于许多方面的利益考虑,致使在终端应用上品质要求与价格及实际效果出现较大失衡。加之一些企业自媒体在宣传上的偏差,以至产生了对于灯具品质的误读和实际应用上的质次价低现象。鉴于此,本篇将从博物馆灯具的功能、生产制造、终端应用等环节解析高品质博物馆照明灯具所具有的特征和鉴别方案。

 
 
一、关于光源的显色指数(CRI)
 
        博物馆照明规范对于需要辨色的展品和场所规定灯具的显色指数(CRI)大于90以上。按照当前的LED芯片技术水平,满足这一指标已经不是问题,有些高品质的LED芯片的显色指数已大于98。然而,对于博物馆照明是否显指越高越好?在非博物馆照明行业的应用上,灯具显色指数似乎越高越好,毕竟显色指数是还原性的最重要体现,但在博物馆照明应用中,显色指数并非越高越好。
        首先不同的展品需要不同的显色性要求,例如有些书画展品的照明就不需要过高的显色指数。目前一些LED芯片制造商为了追求高显色指数,过多添加红色成分的荧光粉,导致显色指数达到了97以上。但呈现出过度的“红”或“妖艳”的视觉效果,光色出现了失真,丢失了光的自然纯正的本质。因此对显色指数的选择,重在对于不同品牌的芯片选择,也就是我们常说的选光。

二、关于LED芯片
 
        芯片的制造是一门高深的学问,作为照明应用厂商,大都很少研究芯片的构成和制造。选取芯片时,首先考虑芯片的热分布结构,热分布结构会影响使用过程中的光色分布。根据国内芯片权威检测机构广州金鉴检测报告显示,芯片热结构稳定性最好的是日亚、欧司朗、飞利浦。在实际使用中,相同显色指数情况下,这三个品牌的光色还原性要优于其他品牌,其中日亚品牌中高密度和氮化铝陶瓷的芯片,无论散热分布、结温或者显色指数以及光色还原性等方面都具有其他芯片无法比拟的优势效果。就是价格不菲,一个芯片足可以抵一个灯具的价格。
        由此可见,高品质的博物馆照明灯具不是恣意的追求显色指数,也不是所有照明的显色指数越高越好,而是要选用合适的芯片,并根据文物和场所的特点确定合理的显色指数。
 
三、关于相对和绝对色容差(SDCM)控制
 
        色容差是一个较为复杂的光学概念,它是一个相对值,又是一个绝对值。一般博物馆照明灯具要求色容差(SDCM)<3乃至<2,那么我们怎样对此进行评判呢?
       目前测量色容差有两种方式:一种是总量法,常用积分球分布测试。另外一种是抽样取点法,使用手持测试仪器取点测试。积分球分布测试是总量的光分布,测试色容差结果为整体结果。手持测试仪器是光分布某个点的色容差结果。实践中,有时候总量测试时色容差控制非常好,但在使用抽样测试时色容差偏差却显示非常大,这就出现了两个相对值。

那么,博物馆照明灯具的色容差怎么评判呢?这里引入一个绝对色容差指标。博物馆照明要求在同一系列展品或者同一类型展品照明区域不得出现色容差漂移,光色一致性要好,具体讲即同一区域不能出现肉眼可见的色差。这就要求灯具在生产过程中,同一个系列的灯具要使用同一品牌的同一批芯片,同时这批芯片的制造标准是SDCM<3乃至<2。
 
        事实上,目前的LED灯具制造水平对此还存在技术上的困惑,即便在使用同一品牌同一批次芯片的情况下,按照SDCM<3乃至<2的制造标准,结果产品仍会存在光色不一致情况。这说明目前芯片制造水平达不到100%的色容差控制标准。这就需要在生产制造环节进行人眼挑光挑色,剔除有光色差异的部分,以避免出现同一批灯具光色不一致的情况。
 
四、关于灯具功能的二次扩展性
 
        高品质的博物馆照明灯具都会具有一系列的扩展功能,如变焦、二次配光等。其实变焦只不过是博物馆灯具的基础功能,即便不使用变焦作为基础功能的国际知名品牌ERCO、AKZU品牌灯具通过二次配件光学方式也能打造出博物馆照明理想的效果。以变焦作为基础功能则进一步增加了二次光学使用上的便利性。
        以变焦作为基础功能,再进行二次配光的综合功能的实现,对于灯具技术提出了很高的要求。首先在变焦的基础功能上,要求光斑与均匀度好,出光效率高。变焦后的光斑和均匀度需能够满足博物馆大部分展品照明应用。ERCO产品在一次准直出光后呈现的光斑和均匀度尚属不可使用状态,须通过二次配光方能使用。
        并非具有变焦功能的灯具就可以用于博物馆照明,具有变焦功能的博物馆专业灯具其变焦配光需有较高的技术含量。低品质的变焦技术会带来光效的大幅度降低,而如果没有高出光效率,会严重影响二次配光如洗墙、拉伸等功能实现的照度要求。

高品质博物馆照明变焦灯具还必须具有光质上的“清透厚重感”,而不是“朦胧雾化感”,要完美实现这一目标效果,不仅研发投入大,技术难度也较高。作为一大攻关难题,它致使国际著名品牌至今也未对此给予大幅度投入。
 
五、关于制造标准和3C强制认证
 
       照明灯具的制造标准有GB/T17743-2017、GB700.1-2015、GB700.202-2008,这些国标涵盖灯具安全性、电磁兼容(EMC)等内容,它们即是CCC强制认证的标准内容。博物馆照明灯具必须具有CCC强制认证,但是CCC只是对安全性的认证,而不是对灯具质量和可靠性的认证,通过3C认证的产品,不代表就是高品质产品。

       那么高品质的博物馆照明灯具的标准是怎样的呢?目前行业还没有关于对博物馆照明灯具的制造标准,灯具品质所依靠的是制造企业的自有标准或经验把握,进而带来不同品牌厂家的价格差异。质保期承诺似乎是目前衡量博物馆照明灯具质量的重要参考。那么,高品质博物馆照明灯具按照五年质保标准有哪些要求呢?
 
        首先五年质保,五年时间实际使用理论计算为43800小时。如果博物馆照明灯具散热结构设计良好,LED芯片工作核心温度不超过75度,使用寿命50000小时是一点问题都没有的。
 
        影响灯具寿命最大挑战是使用的电器部分,也就是我们所说的驱动电源。目前电源行业的质保标准是二至三年,很少有五年的质保标准。高标准的电源一定是通过合理的冗余设计,可信赖的原料供应,成熟稳定的生产工艺决定。并且在使用中,因安装环境及电网环境的变化而应考虑加强冗余设计及加严防护。
 
        比如雷击浪涌指标不合格造成电源在电网有波动时损坏,电解电容寿命缺陷造成使用一年多就开始闪烁,生产中虚焊/假焊问题造成电源的不良率超标等。实际使用中,电源产品会遵循“马鞍”型故障率曲线。

        即刚开始的半年多因工艺及个别材料缺陷的逐渐暴露故障率较高,中间相对运行稳定。在第三年开始随着器件的“老化”出现衰减和故障概率增高,也就是说3年使用时间对电源来说是一个槛。而博物馆照明灯具要满足5年的质保期,对电器电源的设计、原料工艺、生产工艺的要求更是非常严苛的。
 
六、关于高品质电源要求
 
        高品质博物馆照明灯具所要求的完全无频闪,调光顺畅,高PF值,低THD,符合安全及电磁兼容(EMC)等指标。很大程度上这也是对电源本身的要求标准,但是能拿到CCC认证只是入门,并不代表电源可靠性高。其实博物馆照明灯具的电源除了自身的空载、短路、过温保护等,还有就是电源使用中的防尘、防潮和防水等防护保护是否做到位。
 
        这一点也恰恰是很多博物馆同行最容易忽视的地方,电源的防护分为好多种方法,裸板无保护(多用于低压内置电源),外壳整体防护(阻燃外壳,防漏电,IP20等级),外壳和灌胶整体防护(防潮防水和均匀散热,IP44等级,寿命更长)。不同的防护其实在现实应用中对电器的寿命影响是比较大的。

七、关于行业制造的品质现状
 
        2018年,某博物馆邀请我们做灯光改造。现场勘探发现该项目于2017年建成,所使用的是国内某知名博物馆照明品牌,其品牌宣传做得不错,且价格也不高。但由于灯具选型差错,致使照明的效果不如人意,部分灯具闪烁现象严重。通过拆解分析,问题出现在驱动电源部分。
 
        其关键问题出现在电源部分:电源的防雷击浪涌(防雷)保护不足,会受到电网波动影响而损坏;电源EMI电路中的元器件漏装减料,可能造成电磁兼容超标干扰其他用电设备;同时对电源的防护措施不到位,只使用轨道盒加电源裸板的方式,电源裸板固定还是使用粘贴KT版海报所使用的双面胶(不耐温),而不是电子元器件专用固定胶,如下图。

       这样的灯具在南方和沿海地区使用就很容易受潮湿、灰尘,虫子爬入影响,会出现损坏的现象。由此可见,一个高品质的博物馆照明灯具的生产制造不仅仅是一个技术课题,更重要的还有企业经营理念问题。要打造出高品质的博物馆照明灯具,需要不断在挑光、选光、配光等应用上创新进步,在生产制造标准上升级完善,更要有严谨的工匠精神。偷工减料,低价竞争,只会导致恶性循环,影响产业的进步和健康发长。 
 
        作为拥有超过20年照明制造经验的行业老兵,曾打造出世界级知名照明应用企业的三可变焦品牌借5.18国际博物馆日之际,愿与博物馆照明同行一起共勉,再接再厉,精益求精,以更高品质的产品服务博物馆等相关文化产业。
 

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