ssl led照明电器概谈

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1、SSL LED 照明电器概谈（20MAY2012 Harry Reginald)第一部分：SSL LED 照明电器产品的光、热、力、电、寿命评价标准概谈1.光学评价之简述色彩、光谱及光的波长根据 CIE 1931 年国际照明协会的物理表色法注意：国际大厂飞利浦去年就可以实现光色色纯度的绝对控制，飞利浦的 LED 不需要分 BIN, 2700K 就是 2700K 不需要+100K 的公差。德国 OSRAM, MEGAMAN 的色温公差也都控制在 100K，这样才能保证高色纯度。我们的产品怎么去挑 BIN,公差控制到什么范围？光学设计LED 芯片的一次光学基本无法改变朗伯体的光学结构，所以需要二次

2、光学设计来满足特定照明场景的需求。主要是调节光输出、通过光的波动性和离子性的物理特性在配合透镜的折射及其他光学器件特性下做光学设计二次光学设计的问题：针对芯片发光是否有研究光的波动性和粒子性在不同类型场景需求的照明电器产品光学设计中具体的体现和控制方式？二次光学设计模拟评估软件：例如 TRACE PRO .照明电器产品是光体验产品，在设计开发时还必须注意： 定义不同照明场景需求照明产品的光学需求及相应使用的灯具类型 对选用光源进行光学建模，在光输出和光分布强度模型进行评估 根据照明场景需求通过二次光学设计来调整一次光学中不能满足设计需求的部分 二次光学设计成本的思考？为什么对于封装胶导入了一个

3、邵氏硬度的测试标准？我们不能在开发出来后在来验证！2.热学基本导热方式：热传导、热辐射、热对流材料的导热系数及热阻，热传导的方向性，室内外灯具热对流设计突出必要性的考虑目前的问题是我们在设计中需要有两个三个概念A.水从高往低处流（热传导的方向性和传导速度的考量）B.国际主流大厂是否还停留在选用以往的导热材料6063 铝是否真的适合做 LED 灯具，什么样的灯具适合用 6063 铝材质进行散热？室内照明中电光源使用 6063 铝无法再外观尺寸上替代很大传统电光源，是否有研究新的散热体材料？C.对于灯具和 PSU 的热学评估标准一个热学评估软件和一个红外温度计是否就能完成所有的热学评价？3.力学机

4、构件的力学评估国际大厂和一般照明企业更大的一个区别是在 PCBA 上应力的力学考量对于寿命的有严重的影响。4.PSU 的几个小问题感性元气件与容性元器件的选用隔离 PSU 与非隔离 PSUESD:2000V 要求的电子料思考（？ 3000V)为什么国际上对 PSU 能耗最高评价标准是美国人制定？（美国商业用途照明电器的使用方法决定的）我们是否导入了能耗设计管理标准？5.LED 评价之简述 LED 芯片及灯珠的寿命评价标准： LM80(举例：OSRAM 有专门的机构在负责该标准；EDISON 的封装已经建立了第三方认可的 LM80 实验室）整灯的寿命评价标准：LM79, TM21(定义在 L70

5、 和 L50 下的寿命通过 LM79 标准项下的测试有 TM21 推算出来是否可以达到我们标称的25000 小时使用寿命）全球最严格的 LED 灯具测试标准： CREE TEMPO第二部分：SSL LED 照明电器产品出口认证要求及设计验证标准概谈一、日本：LED 照明产品进入市场，必须满足电气用品安全法及其相关法规的要求。目前出口日本市场强制性的要求主要包括：如果控制装置是外置的，则必须符合 J61347-2-13LED 控制装置一般和安全性能要求 ，合格后加贴菱形 PSE 标志； LED 灯具也需要满足 J55015电气照明和类似设备的无线电骚扰性能的限值和测试方法的要求。二、LED 产品

6、出口欧盟市场的标准出口欧盟国家需要通过包括安全认证测试（LVD）和电磁兼容性认证测试（EMC） ，其主要的认证标示有 CE 和 ENEC，认证引用标准主要包括：IEC/EN:60598-1（灯具的一般要求与试验） ，IEC/EN:60598-2-3（道路与街道照明灯具的安全要求）,IEC/EN62031(LED 模块通用安全要求)IEC/EN:61000-3-2(单相输入电流 16A 设备谐波电流发射限值),IEC/EN:61000-3-3(低压供电系统中电压波动和闪烁的限值),IEC/EN61547(一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求),IEC/EN55015(电气照明或类型设备的无线电骚扰特

7、性的限值和测量方法)国外相关标准现状,严格地说，国外目前没有专门命名为半导体照明的标准，只有有关普通 LED 的测试标准和与普通光源有关的照明方面的标准。普通LED 的测试标准有：1.IEC60747-5SemicONductordevicesDiscretedevicesandintegratedcircuits(1992)IEC60747-5 半导体分立器件及集成电路2.IEC60747-5-2Discretesemiconductordevicesandintegratedcircuits-Part5-2:OptoELectronicdevices-Essentialratingsand

8、characteristics(1997-09)IEC60747-5-2 分立半导体器件及集成电路零部件 5-2：光电子器件分类特征及要素(1997-09)3.IEC60747-5-3Discretesemiconductordevicesandintegratedcircuits-Part5-3:Optoelectronicdevices-Measuringmethods(1997-08)IEC60747-5-3 分立半导体器件及集成电路零部件 5-3：光电子器件测试方法(1997-08)4.IEC60747-12-3Semiconductordevicespart12-3:optoelec

9、tronicdevicesBlankdetailspecificationforlight-emittingdiodesDisplayapplication(1998-02)IEC60747-12-3 半导体分立器件 12-3：光电子器件显示用发光二极管空白详细标准（1998-02）5.CIE127-1997MeasurementofLEDs(1997)CIE127-1997LED 测试方法（1997）6.CIE/ISOstandardsonLEDintensitymeasurementsCIE/ISOLED 强度测试标准三、LED 产品出口北美市场的标准 出口北美市场的主要认证有 UL、ET

10、L 、FCC 和 ENERGYSTAR（能源之星）等几种，LED 道路照明产品 UL 认证引用 UL8750 或 UL60950、UL1598两个标准，不测试灯具的 EMC 特性，ETL 认证测试引用完全同于 UL 的标准。FCC 认证引用 FCCPart15B,ClassAdigitaldevice 的测试限值标准，不测试灯具的安全特性；ENERGYSTAT(能源之星)主要针对住宅区和商业照明用类 LED灯具的光电性能要求，LED 道路照明暂不在列；1、LED 灯具的 FCC 认证只测试 EMI（无线电骚扰） ，不包涵 EMS（无线电抗干扰）测试项；CE 中的电磁兼容测试则两项都需要认证测试

11、；2、LED 灯具的 FCC 认证分为 ClassA（工业、商业环境中使用的 LED 灯具）和 ClassB（居民环境中使用的 LED 灯具）两类，两类的测试限值完全不一样，CE 认证中的无线电骚扰测试限值标准只有一种，限值大小与 FCC 中的ClassB 相当；3、LED 灯具的 FCC 认证传导骚扰扫瞄测试频率从 0.15MHz 开始至30MHz 结束，CE 认证中的传导骚扰扫瞄测试频率从 9KHz 开始至 30MH 结束；4、LED 灯具的 FCC 认证空间辐射骚扰扫瞄测试频率从 30MHz 开始至1GHz 结束， CE 认证中的空间辐射骚扰扫瞄测试频率从 30KHz 开始至 300MH

12、结束；5、FCC 认证要求较苛刻，其 EMI 认证测试限值标准通常要求在 6dB 以上的余量，CE 认证的 EMI 测试余量在 3dB 或以上时（包括读点后的余量）即可；UL 认证在美国属于非强制性认证，主要是产品安全性能方面的检测和认证，其认证范围不包涵产品的 EMC（电磁兼容）特性。以下简单介绍 LED 道路照明产品涉及到的有 UL8750、UL1310 及 UL60950。UL8750 适用于将安装在额定 600V 支路或更低的非危险位置的 LED 照明光源元件的最低安全要求，同样适用于连接到电池、燃料电池等隔离（无有效连接）电源的 LED 光源的最低安全要求；UL1310 适用于包含输

13、入电压 120 或 240Vac 电压通过软件或直接插入的连接 15 或 20A 交流电分支电路或潜在少于 150V 接地的，使用绝缘变压器和可以并入整流器及其它组件提供直流或交流电能源的，预期可用于提供能源给低压用电操作的 CLASS2 电源设备； UL60950 适用于信息技术类(简称 IT)设备的安规标准,包括手机、计算机及其周边设备 ,比如投影仪, 打印机等等，也包括输出可带 LPS（受限制电源）安全回路的电源供应器；在 LED 照明产品的 UL 认证中，驱动电源认证测试可选用 UL1310 或UL60950。两款标准的主要差异如下：1、UL1310 是 CLASSII（提供有限电压和

14、容量的电源）电源设备安全标准，通过 UL1310 认证的电源为 CLASSII 电源，使用 CLASSII 电源做 cUL(加拿大市场) 的 LED 照明灯具认证时，可豁免相关安全测试；UL60950 是信息技术类(简称 IT)设备的安规标准，其适用的认证范围要大于 UL1310，但使用通过UL60950 认证的电源做 cUL(加拿大市场认证 )的 LED 照明灯具认证时，不可豁免相关安全测试；2、UL1310 标准规定输出电压在任何负载条件下电源最大输出电压（包括无负载）的外露接触电压峰值为 42.4V，当设备不包含可自动在输出电路断电装置的最大输出伏安不多于 100 伏安；UL60950

15、则定义输出电压正常条件下，任何两个可触及的电路零部件之间的电压，或者其任何可触及的电路零件与 I类设备的保护接地端子之间的电压，不超过 42.4V 交流峰值，或 60V 直流值；3、UL1310 认证只适用于 120 或 240Vac 标定电压的电网中 CLASSII 电源设备，UL60950 适用于额定输入电压不超过 600Vac 的信息技术类产品，对于 277V 电压系统 UL 认证的 LED 照明产品的驱动电源，只能引用 UL60950标准认证测试。 第三部分： SSL LED 照明电器设计趋势概谈重点词汇：模块化、光引擎LED 照明产品的国际标准化一直受到瞩目，日前欧洲、美国与日本的传

16、统照明大厂共组了产业联盟，命名为 ZhagaConsortium,诉求是让业界能够更容易设计出 LED 照明产品，推动 LED 照明产品的国际标准化。Zhaga Consortium 联盟成员，包括了荷兰大厂飞利浦照明（Philips LightingB.V.） 、德国大厂欧司朗（OSRAMGmbH） ，以及日本Panasonic、东芝（Toshiba）等照明大厂。美国则有 GE 等大厂参加，南韩则有三星、LG 参加。按照 ZhagaConsortium 的规划，联盟期望让 LED 照明灯具中采用的 LED光学引擎（LED 模组、 LED 驱动器与镜片等光学零件所组成）实现标准化，未来将形成国际标准，提交给国际电工委员会（IEC）等机构。预期未来 LED 照明产品的标准化实现后，会有越来越多的 LED 光机引擎诞生，照明厂商就更容易采购 LED 照明元件，节省自行开发 LED 光机引擎的时间，进一步减少 LED 照明灯具的成本，也让想投入 LED 照明市场的厂商进