普通照明用led标准及技术要求

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1、普通照明用LED标准及技术要求屈素辉(北京电光源研究所,北京 100022)摘 要近年来LED在普通照明市场的应用越来越广泛,人们对照明LED标准的需求和关注度不断提 高,本文将介绍目前我国制定的有关照明LED标准的情况,并重点对普通照明用LED模块及其控制 装置以及自镇流LED灯的技术要求进行阐述。 关键词 LED 普通照明 标准化Standards and Specifications of LED Modules and Lamps for General Lighting ServicesQu Suhui(Beijing Lighting Research Institute , Be

2、ijing 100022)Abstract : LED modules and lamps are more and more used in general lighting market. The demand and attentionfor LED standards are enhanced step by step. This paper introduces the standardization of related LED lightingproducts and specifications of LED modules , related controlgears and

3、 self2ballasted LED lamps in general lighting.Key words: LED; general lighting; standardization引言LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射 能的发光器件,具有工作电压低、 耗电量小、 发光效率 高、 发光响应时间极短、 光色纯、 结构牢固、 抗冲击、 耐 振动、 性能稳定可靠、 重量轻、 体积小、 成本低等一系 列特性,发展突飞猛进,现已能批量生产整个可见光 谱段各种颜色的高亮度、 高性能产品。广泛用于大面 积图文显示全彩屏、 状态指示、 标志照明、 信号显示、 液晶显示器的背光源、 汽车组合尾灯

4、及车内照明等等 方面,其发展前景吸引全球照明大厂先后加入LED 光源及市场开发中。极具发展与应用前景的是普通 照明用白光LED ,用作固体照明器件的经济性显著, 且有利环保。为适应产品发展的需要,全国照明电器 标准化技术委员会组织建立了照明用LED的标准化 体系,并按照国家标准化管理委员会下达的标准制修订计划完成了12项有关照明LED的标准制定任务。 这些标准的制定为LED产品的生产和使用提供了技 术依据。本文简要介绍国内外照明LED的标准情况 以及相关的技术要求。1 国际及国内照明用LED标准制定情况111 国际电工委员会标准 国际电工委员会(IEC)近年来根据普通照明LED 的发展及时制定

5、了有关标准,目前涉及该类产品的标 准包括: 3IEC 62031 : 普通照明用LED模块 安全要求 3IEC 60838 - 2 - 2 : 杂类灯座 第2 - 2部分:LED模块用连接器 特 殊要求 3IEC 61347 - 2 - 13 :灯的控制装置 第2 - 132009年第4期中 国 照 明 电 器CHINA LIGHT (b)型号或制造商的类型符号;(c) 额定电源电压或电压范围、 电源频率或 和 额定电源电流或电流范围、 电源频率; 电源电流可在制造商的产品说明书中给出;(d)额定最高温度tc值,即在正常工作条件下,30 中 国 照 明 电 器2009年第4期LED模块在额定电

6、压 电流或额定电压 电流范围的最大电压 电流下工作时,其外表面可能出现的最高 允许温度。如果该值涉及到LED模块上的某一个部 位,则应标明该位置或在制造商的产品说明书中作出 规定。 除此之外,制造商还应在模块上的明显位置或在模块的说明书中给出标称电压以及为保证安全所必 需的连接的位置和用途的标示。如果有连接导线,则 线路图上应明确给出标示。由于LED存在较强的眩 光,直视会对眼睛造成危害,因此还要标出保护眼睛 的标志。对于整体式模块,这些内容应在制造商的技术文 件中给出,不需要标志。 对于接线端子、 防潮和绝缘、 爬电距离和电气间 隙的具体要求应符合IEC 60598 - 1的相应要求;对于

7、接地保护装置、 防止意外接触带电部件的保护、 介电强度、 故障状态、 螺钉、 载流部件和连接件、 耐热、 防 火和耐漏电起痕以及耐腐蚀的要求应符合IEC 61347- 1的相应要求。除此之外要求木料、 棉织物、 丝绸、 纸和类似纤维材料不应用于绝缘材料。(2)性能要求目前国际上还没有LED模块的性能要求标准, 全国照明电器标准化技术委员会组织制定了 普通照 明用LED模块 性能要求 国家标准,对LED模块的 性能进行规范,涉及的技术要求包括:功率、 功率因 数、 电磁兼容、 光效、 半峰光束角、 颜色均匀性及光通 维持率、 寿命等。其中对不带整体式控制装置的LED模块和自镇流LED模块分别要求

8、在额定电压 电流和 额定频率下稳定工作时,其实际消耗的功率与额定功 率之差应不大于10 %和15 %。电磁兼容特性符合 相应国家标准的要求,模块的颜色标准色品坐标应符 合G BT 10682规定的目标值要求,制造商可根据用户要求制造非标准颜色的灯,但应给出非标准颜色色 品坐标的目标值。色度坐标x和y的初始读数距离 目标值应在7SDCM(色匹配标准偏差)之内。模块的 显色指数的初始额定值为80 ,其实测值不应低于额 定值的三个数值。模块的初始光效根据功率和色温的不同分三级作了规定,见表1。模块在燃点3000 h 时,其光通维持率应不低于92 %;燃点6000 h时,其 光通维持率应不低于88 %

9、;在燃点至70 %额定寿命 时其光通维持率应不低于70 %。模块在额定电压下燃点,其平均寿命应不低于25 000 h。表1 模块的初始光效型式额定功率 (W)初始光效(lmW)RRRZRLRBRNRD1级2级3级1级2级3级LED模块自镇流 LED模块157055406651376106853386449351115665136624733 16654934604531155744295237246105846315439261115625035584330 16604833564128212 LED模块用直流或交流电子控制装置所谓LED模块用电子控制装置是指置于电源和一个或多个LED模块之间

10、,为LED模块提供额定电压或电流的装置。此装置可以由一个或多个独立的部件组成,并且可以具有调光、 校正功率因数和抑制无线电干扰的功能。LED模块用控制装置的设计在安全特低电压或等效安全特低电压或更高的电压下能提供恒定的电压或电流。21211 分类控制装置的分类可根据不同的安装方式、 防电击保护措施、 负载情况以及输出电压和输出电流等进行分类。(1)按安装方式可分为独立式、 整体式和内装式控制装置;(2)按防电击保护措施分为(a)等效安全特低电压或隔离式控制装置:其输出电压为等效安全特低电压并能使一个或多个LED模块工作的内装式或组合式控制装置。这种类型的控制装置可以用来代替具有加强绝缘的双绕组

11、变压器。(b)自耦式控制装置(c)独立式安全特低电压装置:通过IEC 60742所规定的安全隔离变压器来提供与供电电源隔绝的安全特低电压输出电压的控制装置。(3)根据负载分类(a)单值负载控制装置:这类控制装置设计仅用于一特定的输出功率,该输出功率可以是一个LED模块,或者是若干个LED模块消耗的。(b)多值负载控制装置:这类控制装置设计用于屈素辉:普通照明用LED标准及技术要求31 其总负载在所宣称的功率范围之内的单个LED模块或若干个LED模块。 (4)根据输出电压分类(a)具备稳定输出电压的控制装置;(b)不具备稳定输出电压的控制装置。(5)根据输出电流分类(a)具备稳定输出电流的控制装

12、置;(b)不具备稳定输出电流的控制装置。21212 技术要求LED模块用直流或交流电子控制装置作为灯控 制装置的一类,使用250 V以下直流电源和1 000 V以下、50 Hz或60 Hz交流电源,LED模块用电子控制 装置的输出频率可以和电源频率不同,它应与LED 模块一起使用,为LED模块提供恒压或恒流。(1)安全要求灯的控制装置 第14部分: LED模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求 给出了LED模块用 直流或交流电子控制装置的安全要求,他与G B1951011(IEC 61347 - 1)相对应,其安全要求条款包括 标志、 防止意外接触带电部件的措施、 接线端子、 接地 装置、 防

13、潮与绝缘、 介电强度、 耐热、 故障状态、 变压器加热试验、 异常条件、 结构、 爬电距离和电气间隙、 螺 钉、 载流部件及连接件、 耐热、 防火及耐漏电起痕、 耐 腐蚀等21项要求。其中除标志、 防止意外接触带电 部件的措施、 变压器加热试验、 异常条件、 结构等具有 特殊要求外,其他基本上按照G B 1951011的要求。(a)标志:标志是指导用户使用的重要信息,对LED模块用直流或交流电子控制装置,除G B 1951011 要求的标志之外,对于恒压型控制装置,应标出额定 输出功率;对于恒流型控制装置应标出额定输出电流 和最大输出电压。如需要,应标有控制装置仅适用于LED模块 。(b)防止

14、意外接触带电部件的措施:对于等效安全特低电压控制装置,由于使用时易于被人触及,因 此应采用双重绝缘或加强绝缘使其易被触及的部件 和带电部件绝缘。(c)异常条件:恒压输出型控制装置和恒流输出型控制装置应在a)不连接LED模块;b)将控制装置 设计所要求的二倍数量的LED模块或等效负载并联 (恒流输出型控制装置)或串联(恒压输出型控制装置)在控制装置的输出端上;c)将控制装置的输出端短路等3种异常状态下试验,控制装置不应该出现任何损害安全性的故障,也不应该有任何烟雾或可燃气 体产生。 (d)变压器加热试验:等效安全特低电压控制装置中隔离变压器的绕组应经受相应试验以证明其具 有充分的耐热性。(e)结

15、构:输出线路中的插口应经过特殊设计,应该不能使IEC 60083和IEC 60906所规定的插头插入 其中。(2)性能要求与LED模块连接后,控制装置在额定电源电压的92 %和106 %之间均能保证LED模块正常工作。 LED模块用交流 直流电子控制装置 性能要求 在 以下几个方面提出要求:标志、 输出电压和电流、 线 路总功率、 线路功率因数、 电源电流、 声频阻抗、 异常 条件、 耐久性等。其中对输出电压和电流要求在启动或连接到一 个LED模块后,在2 s内输出应在额定值的110 %内。 最大电流或最大电压不应超过制造商的给定值。工 作期间的电压和电流,对于具有非稳定输出电压的控 制装置,

16、当在额定电源电压下,输出电压与LED模块额定电压的偏差不应超过 10 %;对于具有稳定输出 电压的控制装置,当电源电压为额定电源电压的92 %和106 %之间的任一值时,输出电压与LED模块 额定电压的偏差不应超过 10 %。对于具有非稳定 输出电流的控制装置,当在额定电源电压下,输出电 流与LED模块额定电流的偏差不应超过 10 %;对于具有稳定输出电流的控制装置,当电源电压为额定 电源电压的92 %和106 %之间的任一值时,输出电流 与LED模块额定电流的偏差不应超过 10 %。213 普通照明用自镇流LED灯 自镇流LED灯是指含有符合IEC 60061规定的灯头、LED光源以及使其启动和稳定工作所必需的元 器件,并使之为一体的装置,这种灯在不损坏其结构 时是不可拆卸的。(1)安全要求普通照明用自镇流LED灯 安全要求 规定了在家庭和类似场合作为普通照明用的、 把稳定燃点部件 集成为一体的LED灯(自镇流LED灯)的安全和互换 性要求,以及试验方法