机动车用光源作为车辆照明和信号系统的核心部件,其性能直接关系到行车安全与交通秩序。2025年6月25日实施的《GB 45831-2025机动车用光源安全性要求》国家标准,系统性地规范了机动车用光源的技术要求和测试方法。
一、标准概述与适用范围
GB 45831-2025是由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合发布的强制性国家标准,替代了先前版本,于2025年6月25日正式实施。该标准适用于M类、N类、O类和L类机动车道路照明及光信号装置中的可更换光源,涵盖传统灯丝光源、气体放电光源和现代LED光源三大类型。
标准创新性地采用了"光源类型"分类体系,如H4、P21W、D2S等规范化命名,每种类型均有对应的设计特征和性能要求。值得注意的是,标准首次将LED替代光源(LED substitute light source)明确定义为"具有配对灯丝光源类型的LED光源类型,且装有与对应灯丝光源类型的灯头定位键结构不同的灯头",这为传统光源的LED化替代提供了技术规范。
二、光电性能测试体系
GB 45831-2025构建了完整的光电性能测试体系,主要包括三大模块:
通用测试要求:包括标志耐久性、玻壳/光学表面质量、灯头机械性能等基础项目
光源类型专项测试:针对灯丝光源、气体放电光源和LED光源分别制定了特性化测试方案
检验规则:明确型式检验和生产一致性检验的具体实施方案
测试环境条件方面,标准要求光电性能测试应在23℃±5℃的环境温度下进行(特殊要求除外),相对湿度控制在45%-75%范围内。所有电参数测量仪表的准确度应不低于0.5级,光学测量设备需定期校准,确保测试数据的可靠性和可比性。
三、灯丝光源光电性能测试
3.1 测试前处理
灯丝光源测试前需进行1小时老炼处理,双灯丝光源需对每条灯丝分别老炼。老炼电压采用该类型光源规定的最高试验电压,这一过程可稳定灯丝性能,消除初期老化效应。
3.2 核心测试项目
3.2.1 灯丝几何特性测试
标准要求使用光学投影法在90%-100%试验电压下测量灯丝位置和尺寸,精度需达到0.1mm。测试时需注意:
轴向灯丝:绕基准轴旋转至最远位置测量顶点极限位置
横向灯丝:确保灯丝轴与投影方向垂直
双螺旋灯丝:视为单螺旋灯丝进行测量
附录A详细规定了灯丝端点判定规则:在灯丝丝脚不超过90°时,以灯丝首圈和末圈投影的顶端位置确定端点(见图A.1)。灯丝长度则定义为两端点间的距离,与电流导线连接的点外部分不计入长度。
3.2.2 颜色特性测试
采用CIE三色品坐标测量系统,在5°-15°正圆锥积分范围内进行测量,准确度要求±0.002。测试时需:
色度接收器垂直于光源基准轴和灯丝轴定位
以30°步长绕光源移动测量,避开灯丝轴重合位置及不透光部件遮挡区域
前照灯光源测量范围为垂直于基准轴平面±30°内
光信号光源需避开灯头覆盖区域及邻近过渡区域
白色灯丝光源的测量值距普朗克轨迹的偏离在x和/或y方向应≤0.020;琥珀色和红色光源至少80%测量点需落在规定色度范围内。
3.2.3 紫外辐射测试
卤素灯丝光源需满足严格的UV限制:
315-400nm波段:k₁ ≤ 2×10⁻⁴ W/lm
250-315nm波段:k₂ ≤ 2×10⁻⁶ W/lm
计算公式为:
其中Eₑ(λ)为辐射通量光谱分布,V(λ)为光谱光视效率,计算步长为5nm。
3.2.4 初始光电参数测试
在试验电压下测量时需注意:
功率与光通量需符合GB/T 45603-2025限定值
选择性黄色玻壳光源光通量≥透明玻壳同型的85%
测试仪表准确度≥0.5级
3.2.5 光学质量检验
针对产生明暗截止线的光源,需在标准前照灯中测试近光光分布:
12V光源:光分布应符合GB 4599要求
6V/24V光源:配光值偏差≤最小值的10%
选择性黄色光源:发光强度需达白色光源的85%(12V)或77%(6V/24V)
3.3 颜色耐久性测试(附录C)
光信号用涂色灯丝光源需进行10个周期的颜色耐久性试验,每个周期24小时,包含温度循环(23℃-80℃)和湿度变化(93%±3%)。试验后:
琥珀色/红色光源:80%测量点仍在色度范围内
滤色涂层:无可见裂缝
试验后光源不得再用于实际装置
四、气体放电光源光电性能测试
4.1 测试前处理
气体放电光源需进行15个周期的老炼,每个周期包括:
45分钟点亮
15秒熄灭
5分钟点亮
10分钟熄灭
4.2 核心测试项目
4.2.1 几何特性测试
电极位置:老炼前测量,光源不点亮,透过玻壳光学测量
电弧形状:老炼后在试验电压下测量
遮光带特性:测量位置、尺寸和透射率
4.2.2 动态性能测试
启动性能:未老炼光源在24小时未燃点后进行,应直接启动
上升性能:1小时未燃点后测试,分四种情况:
光通量>2000lm:1秒达25%,4秒达80%
≤2000lm无遮光带:1秒达800lm,4秒达1000lm
≤2000lm有遮光带:1秒达700lm,4秒达900lm
多光通量型:按≤2000lm要求
热再触发:燃点15分钟后关闭再启动,1秒内应达目标光通量的80%
4.2.3 光电参数测试
电性能:电压和功率需在限定范围内
光通量:选择性黄色光源≥白色同型的68%
颜色:使用积分球测量,CIE色品坐标应符合规定范围
红光成分:k_red ≥ 0.05(610-780nm加权积分)
紫外辐射:k_UV ≤ 10⁻⁵ W/lm(250-400nm加权积分)
五、LED光源光电性能测试
5.1 测试前处理
LED光源需48小时老炼,多功能LED需对各功能分别老炼。具有集成散热装置的LED需在23℃±2℃静止空气中测试,保持最小自由气隙。
5.2 核心测试项目
5.2.1 几何特性测试
发光面位置和尺寸符合GB/T 45603-2025要求
使用≤20μm分辨率设备测量亮度分布
5.2.2 光度性能测试
光通量:
集成散热型:1分钟和30分钟时测量,30分钟值需在1分钟值的80%-100%间
规定T_b型:T_b稳定后测量
电压相关性:在电压范围极值下测量,允差见表E.1
发光强度分布:
集成散热型:工作30分钟后测量
规定T_b型:T_b稳定后测量
归一化处理:实测分布除以光通量
5.2.3 颜色特性测试
色品坐标积分值应在规定色度范围内
前照灯用LED:在>50cd/k㎡方向测量,x偏差≤0.025,y≤0.050
红光成分:k_red ≥ 0.05(同气体放电光源)
紫外辐射:k_UV ≤ 10⁻⁵ W/lm(同气体放电光源)
5.2.4 高温性能测试(附录E)
对规定最高试验温度的LED:
以≤25℃步长升温测量
光通量变化:高温值相对于23℃值的偏差≤±10%
颜色变化:Δ(x,y) ≤ ±0.010
1000小时高温工作后再次测试
5.2.5 无使用限制LED的特殊测试(附录F)
亮度对比度:
区域1a(发光面):L₁为平均亮度
区域2(1.5倍系统尺寸):L₂为平均亮度的1%
对比度值:L₁/L₂
亮度均匀性:
区域1a在名义系统内
表面比R₀.₁和R₀.₇符合要求
最大亮度偏离ΔL ≤ ±20%
六、检验规则与质量控制
6.1 型式检验
灯丝/LED光源:5只样品
气体放电光源:3只(含配套镇流器)
每样品需通过对应章节所有测试
6.2 生产一致性检验
采用分层抽样策略,关键控制点包括:
制造商自检:
按附录G分组测试
灯丝光源:200-315样品/年/组
LED/气体放电光源:200-315样品/年/组
记录测试结果
监管抽检:
对记录有疑义时进行
采用13+13的双重抽样方案
接收质量限可选1%或6.5%
6.3 不合格判定
根据测试结果数查表G.4-G.7确定合格极限,例如:
接收质量限1%时,200个结果允许5个不合格
接收质量限6.5%时,500个结果允许43个不合格
七、测试注意事项
安全防护:
紫外辐射测试时佩戴防护眼镜
高温测试注意烫伤防护
气体放电光源高压警示
设备校准:
光谱辐射计定期波长校准
光度计进行绝对校准
电参数仪表定期检定
环境控制:
温度波动≤±1℃/h
避免杂散光干扰
电磁屏蔽防干扰
样品处理:
避免裸手接触光学表面
按规定方向安装
老炼后冷却至室温再测试
结语
GB 45831-2025构建了系统、科学的机动车用光源光电性能测试体系,检验机构需深入理解标准的技术内涵,严格遵循测试规程,确保测试结果的准确性和可靠性。通过规范化的测试实施,将有效提升我国机动车用光源的产品质量,为道路交通安全保驾护航。