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1、LED控制装置标准中主要安控制装置标准中主要安全要求的识别及应用全要求的识别及应用俞安琪俞安琪国家电光源质量监督检验中心国家电光源质量监督检验中心(上海上海)国家灯具质量监督检验中心国家灯具质量监督检验中心上海时代之光照明电器检测有限公司上海时代之光照明电器检测有限公司摘要摘要 文文章章介介绍绍了了国国际际国国内内LEDLED控控制制装装置置标标准准中中的的产产品品分分类类、主主要要安安全全要要求求和和适适用用范范围围。分分析析了了各各类类调调光光照照明明电电器器的的特特点点以以及及调调光光LEDLED控控制制装装置置应应该该关关注注的的特特殊殊安安全全要要求求。文文章章还还介介绍绍了了各各种
2、种LEDLED控控制制装装置置按按使使用用的的功功能能不不同同如如何何识识别别和和采采用用对对应应的的产品标准产品标准。 关键词：关键词：SELVSELV、隔离、调光、发热限值隔离、调光、发热限值 YuAnqiChinaNationalLightSourceQualitySupervisionTestingCentre(Shanghai),ChinaNationalLightingFittingQualitySupervisionTestingCentre,ShanghaiAlphaLightingEquipmentTestingLtd.Abstract:Thisarticleintroduc
3、estheproductclassification,mainsafetyrequirementsandapplicationscopeininternationalandnationalstandardsofLEDcontrolgear;analyzesthecharacteristicsofdiversifieddimminglightingappliancesandthespecificsafetyrequirementsofLEDdimmingcontrolgeartowhichattentionshouldbe paid. This article also introduces h
4、ow to identify and apply corresponding productstandardsaccordingtooperationalfunctionofdiversifiedLEDcontrolgear.Keywords:SELV(safetyextra-lowvoltage),isolation,dimming,thermallimitLED在在开开始始启启动动时时，不不需需要要预预热热和和触触发发脉脉冲冲，在在正正常常工工作作时时，可可以以在在特特低低安安全全电电压压下下工工作作，这这些些都都是是LED较较其其它它气气体体放放电电光光源源来来说说独独特特的的优优点点。
5、为为了了充充分分利利用用LED的的这这些些优优点点，设设计计性性能能优优良良的的LED控控制制装装置置是是保保证证照照明明LED的的优优点点得得到到充充分分发发挥挥的的重重要要工工作作。在在进进行行LED控控制制装装置置的的设设计计时时，首首先先应应根根据据GB19510.14/IEC61347-2-13标标准准中中6章章的的分分类类要要求求，确确定定所所设设计计的的LED控制装置的分类。控制装置的分类。一、一、LEDLED控制装置的分类及适用场合控制装置的分类及适用场合1 1、自耦式控制装置、自耦式控制装置 LEDLED自耦式控制装置是指其内部输出电路与电源电自耦式控制装置是指其内部输出电路
6、与电源电路有内在连接的一种控制装置，这种控制装置的输路有内在连接的一种控制装置，这种控制装置的输出电压虽然也可以做到与安全特低输出电压相同的出电压虽然也可以做到与安全特低输出电压相同的电压水平，但是由于其内部的非隔离输出特性，所电压水平，但是由于其内部的非隔离输出特性，所以尽管两个输出端子之间的电压值符合安全特低输以尽管两个输出端子之间的电压值符合安全特低输出电压的要求，但每一输出端子的对地电压却不可出电压的要求，但每一输出端子的对地电压却不可能在各种使用场合满足安全特低电压的要求。此类能在各种使用场合满足安全特低电压的要求。此类控制装置不属于控制装置不属于SELVSELV标志，其输入、输出端
7、子与可标志，其输入、输出端子与可以触及的外部金属之间，对内装式控制装置，其防以触及的外部金属之间，对内装式控制装置，其防触电保护起码达到基本绝缘的要求；对于独立安装触电保护起码达到基本绝缘的要求；对于独立安装式控制装置，则应达到式控制装置，则应达到类或类或类的防触电保护要类的防触电保护要求。求。 适用范围：适用范围： 此此类类控控制制装装置置由由于于内内部部没没有有采采用用隔隔离离措措施施，所所以以其其转转换换效效率率相相对对高高一一些些，一一般般适适用用于于对对输输出出电电压压不不需需要要达达到到SELV的的场场合合和和/或或灯灯具具附附加加防触电保护较充分的场合。防触电保护较充分的场合。2
8、、等效安全特低电压或隔离式控制装置、等效安全特低电压或隔离式控制装置 此此类类LED控控制制装装置置就就其其防防触触电电功功能能来来说说，整整体体上上可可看看作作为为初初级级/次次级级之之间间具具有有加加强强绝绝缘缘功功能能的的隔隔离离变变压压器器。在在其其内内部部的的输输出出电电路路与与电电源源电电路路之之间间（包包括括印印制制线线路路板板上上的的电电路路和和元元件件之之间间以以及及隔隔离离变变压压器器内内部部），对对不不高高于于250V电电压压的的电电源源网网络络（1）其其爬爬电电距距离离和和电电气气间间隙隙应应不不小小于于6mm7mm（根根据据污污染染等等级级不不同同）。（2）输输入入端
9、端在在额额定定电电源源电电压压下下时时，其其输输出出电电压压应应不不高高于于SELV电电压压的的限限值值（有有效效值值50V）。如如果果带带额额定定负负载载时时，最最大大输输出出电电压压应应25V（有有效效值值），空空载载输输出出电电压压33V（有有效效值值）并并且且峰峰值值33V时时，输输出出端端子子可可外外露露。（3）输输出出端端子子和和电电源源电电路路之之间间。为为了了EMC防防护护或或控控制制要要求求所所跨跨接接的的电电容容器器应应是是Y1电容或两个串联的且参数相同的电容或两个串联的且参数相同的Y2电容。电容。 适用范围：适用范围： 此类控制装置应安装在灯具或具有类此类控制装置应安装在
10、灯具或具有类似防护功能的壳体内，但是在满足上述似防护功能的壳体内，但是在满足上述有关条件时，输出端子可没有防触电保有关条件时，输出端子可没有防触电保护，可外露护，可外露。 3 3、独立式安全特低电压控制装置、独立式安全特低电压控制装置 独独立立式式安安全全特特低低电电压压控控制制装装置置除除了了应应满满足足上上述述“等等效效安安全全特特低低电电压压或或隔隔离离式式控控制制装装置置”的的要要求求外外，还还需需满满足足下述要求：下述要求： （1）标志：）标志：独立式安全特低电压控制装置在产品标志上有下列独独立式安全特低电压控制装置在产品标志上有下列独特之处：特之处：ta因为是独立安装方式，所以可以
11、理解成是灯具的电因为是独立安装方式，所以可以理解成是灯具的电器箱部分，按灯具要求，应有工作时最大环境温度标志器箱部分，按灯具要求，应有工作时最大环境温度标志ta值，如不标，则认为值，如不标，则认为ta25。表求该控制装置属于安全隔离式。表求该控制装置属于安全隔离式。F表示该控制装置失效（内部短路）时具有自动表示该控制装置失效（内部短路）时具有自动保护不发生安全性故障的功能。保护不发生安全性故障的功能。表求该控制装置输出端不具有耐短路保护的功能。表求该控制装置输出端不具有耐短路保护的功能。表示该控制装置输出端具有耐短路保护的功能表示该控制装置输出端具有耐短路保护的功能。（2 2）控制装置内部及支
12、撑件的发热限值）控制装置内部及支撑件的发热限值LED控制装置在声称的ta环境温度和1.06倍的额定电源条件下正常工作，其变压器绕组温度应不超过表1。 表1 正常使用时的温升值 （3）控制装置在短路或过载状态下最大温升值的限值）控制装置在短路或过载状态下最大温升值的限值 LED控制装置在额定电源电压的0.941.06倍处于短路或过载状态下最大温升值不得超过表3 表3 短路或过载状态下的最大温升值 a I.7.3.3所规定的试验完成之后，由于控制装置的热惯性，这些值可能被超过。b 不适用于I.7.3.3所规定的试验。 （4）控制装置的磁芯和绕组的周期试验）控制装置的磁芯和绕组的周期试验 独立式安全
13、特低电压独立式安全特低电压LED控制装置的变控制装置的变压器（包括磁芯和绕组）要进行指定对应压器（包括磁芯和绕组）要进行指定对应温度下的加热温度下的加热潮态试验潮态试验振动振动绝缘和耐压的绝缘和耐压的10个周期试验。个周期试验。 试验样品为试验样品为3个，个，10个周期试验完成后，只个周期试验完成后，只允许允许其中一个样品可发生绕组内部的短路情况，其中一个样品可发生绕组内部的短路情况，但不允许出现绕组对磁芯以及各绕组之间但不允许出现绕组对磁芯以及各绕组之间的击穿情况。的击穿情况。适用范围：适用范围： 独立式安全特低电压独立式安全特低电压LED控制装置适用控制装置适用于没有灯具附加防护的场合，如
14、果具有于没有灯具附加防护的场合，如果具有合适的合适的IP（防尘防水）等级，也可以直防尘防水）等级，也可以直接安装在室外。此类控制装置一般可作接安装在室外。此类控制装置一般可作为为III类灯具的电器箱部分，直接与类灯具的电器箱部分，直接与III类类灯具配合使用。如果其输出电压控制在灯具配合使用。如果其输出电压控制在1212V V时，可供游泳池和戏水池（普通人时，可供游泳池和戏水池（普通人和灯具同在水中的情况）用灯具直接使和灯具同在水中的情况）用灯具直接使用。用。 二、调光二、调光调光是满足人们对各时间段内的不同照明需求的重要功调光是满足人们对各时间段内的不同照明需求的重要功能。各类人造光源的调光
15、特性简述如下：能。各类人造光源的调光特性简述如下：1、各类荧光灯以及所配备的调光电子镇流器一般应、各类荧光灯以及所配备的调光电子镇流器一般应在满功率位置上启动荧光灯，否则将会造成灯不易启在满功率位置上启动荧光灯，否则将会造成灯不易启动或明显影响灯的寿命。另外，当荧光灯输出功率由动或明显影响灯的寿命。另外，当荧光灯输出功率由强到弱调整时，灯电弧电流的减小会造成的灯阴极温强到弱调整时，灯电弧电流的减小会造成的灯阴极温度下降，使灯阴极达不到电子逸出功的温度（度下降，使灯阴极达不到电子逸出功的温度（1000K1100K），只有在电弧电流下调的同时相应加大灯），只有在电弧电流下调的同时相应加大灯丝电流才
16、能避免灯阴极温度太低而造成的灯寿命下降。丝电流才能避免灯阴极温度太低而造成的灯寿命下降。尽管这样，由于灯低气压放电灯的负阻特性，当荧光尽管这样，由于灯低气压放电灯的负阻特性，当荧光灯功率下调时，灯的管电压将明显升高，当灯管处于灯功率下调时，灯的管电压将明显升高，当灯管处于很小功率输出时，灯管电压的大幅上升将使系统不能很小功率输出时，灯管电压的大幅上升将使系统不能正常稳定地工作，所以各类低气压放电荧光灯调光范正常稳定地工作，所以各类低气压放电荧光灯调光范围一般只能在围一般只能在20100范围，并且随着灯功率的下范围，并且随着灯功率的下降，系统效率也明显下降，而且一般还不能保证小功降，系统效率也明
17、显下降，而且一般还不能保证小功率输出时不损害灯的寿命。率输出时不损害灯的寿命。2、各类高强度气体放电灯（高压钠灯，石英金卤、各类高强度气体放电灯（高压钠灯，石英金卤灯，陶瓷金卤灯等）简称灯，陶瓷金卤灯等）简称HID以及所配合的电子镇流以及所配合的电子镇流器一般也需在满功率位置上启动，另外当灯的工作状器一般也需在满功率位置上启动，另外当灯的工作状态稳定时才适合调光。当态稳定时才适合调光。当HID灯的功率下降时，电弧灯的功率下降时，电弧管内的气压也随之下降，灯的效率也会随之下降，所管内的气压也随之下降，灯的效率也会随之下降，所以以HID灯的调光范围基本控制在灯的调光范围基本控制在50100范围内，
18、范围内，否则将使否则将使HID灯在低功率输出时，系统效率大大下降。灯在低功率输出时，系统效率大大下降。尤其是石英管芯的金卤灯，当其电弧功率下降时，电尤其是石英管芯的金卤灯，当其电弧功率下降时，电弧管内的气压也明显下降，这将明显造成汞放电成份弧管内的气压也明显下降，这将明显造成汞放电成份的增大，使光输出成份中的紫外分量超标，此时如果的增大，使光输出成份中的紫外分量超标，此时如果没有灯具相应的防护措施，必将明显造成对被照射的没有灯具相应的防护措施，必将明显造成对被照射的人和物的紫外危害。人和物的紫外危害。 3、在在迄迄今今为为止止的的各各类类人人造造光光源源中中，LED是是最最适适合合于于在在调调
19、光光状状态态下下工工作作的的，其其宽宽广广的的动动态态工工作作范范围围只只要要求求控控制制流流过过其其的的工工作作电电流流就就能能方方便便地地并并且且在在不不损损害害其其寿寿命命的的前前提提下下实实现现0100的的调调光光。另另外外，LED也也是是各各类类人人造造光光源源中中，唯唯一一具具有有与与控控制制电电路路配配全全且且当当输输出出功功率率减减小小时时，光光效效反而升高的产品反而升高的产品。 *LED这种优良的调光特性，使人们都跃跃欲试地想尝试制造各种具有调光功能的LED控制装置来实现调光。 * 但在调光LED控制装置的设计时，必须注意LED控制装置中控制电路与主电路的隔离绝缘问题。一般的
20、具有调光功能的LED控制装置，在其控制端都采用一个低压直流电压源（一般为010V）来实现控制（外接一个调光电位器本质上也是利用控制装置的内部电路，实现调整直流电压来控制调光的功能）。科技的进步使人们都广泛采用电脑及相科技的进步使人们都广泛采用电脑及相应的配套电路来实现调光的自动化。如应的配套电路来实现调光的自动化。如果我们采用各种日光、红外、声控等感果我们采用各种日光、红外、声控等感应器再配有智能化的电脑控制网络，把应器再配有智能化的电脑控制网络，把电脑端口直接连接到电脑端口直接连接到LED控制装置的控控制装置的控制端就能实现既有舒适照明，又能自动制端就能实现既有舒适照明，又能自动节电的效果，
21、节电的效果，但这一系统中，如果控制但这一系统中，如果控制装置内部的电源电路和控制电路发生电装置内部的电源电路和控制电路发生电连接或击穿，将会使电源电压连接或击穿，将会使电源电压“窜入窜入”到低压控制系统中，这将严重危及人们到低压控制系统中，这将严重危及人们的防触电安全性。的防触电安全性。为此，国际国内有关灯的控制装置标准中为此，国际国内有关灯的控制装置标准中特别规定了特别规定了“控制端子与电源电路之间起码具控制端子与电源电路之间起码具有基本绝缘，当控制端子声称能直接连接安全有基本绝缘，当控制端子声称能直接连接安全特低控制电压时（特低控制电压时（SELV），则控制装置内控），则控制装置内控制电路
22、与电源电路之间应具有强化绝缘功能制电路与电源电路之间应具有强化绝缘功能”。这意味着，具有调光功能的这意味着，具有调光功能的LED的控制装置，的控制装置，其内部控制电路与电源电路之间在线路板上、其内部控制电路与电源电路之间在线路板上、元器件之间以及具有隔离作用的变压器内部的元器件之间以及具有隔离作用的变压器内部的爬电距离、电气间隙、抗电强度都要达到基本爬电距离、电气间隙、抗电强度都要达到基本绝缘或强化绝缘的指标要求。在这一方面，采绝缘或强化绝缘的指标要求。在这一方面，采用光电隅合器和合适的隔离变压器是解决这一用光电隅合器和合适的隔离变压器是解决这一问题的较好方案。问题的较好方案。注：作为强化绝缘
23、的变压器内隔板或光电隅合注：作为强化绝缘的变压器内隔板或光电隅合器的光器的光/电器件间的绝缘物质厚度应电器件间的绝缘物质厚度应0.4mm。 三、各类三、各类LED控制电路的区分及对控制电路的区分及对应适用的安全标准应适用的安全标准在在IEC61347-2-13标准发布前，标准发布前，LED控制装置采控制装置采用的安全标准有用的安全标准有GB19510.12/IEC61347-2-11标准，也有采用标准，也有采用IEC61347-2-2标准标准的，目前的，目前IEC61347-2-13标准已颁布，所以对照标准已颁布，所以对照明用明用LED的控制的控制装置，按照装置，按照IEC61347系列标准的
24、含义，应按如系列标准的含义，应按如下原则选用对应的检验标准：下原则选用对应的检验标准：（1）仅具有恒压输出功能或具有恒流输出功能或两者）仅具有恒压输出功能或具有恒流输出功能或两者功能兼有的控制装置，应采用功能兼有的控制装置，应采用IEC61347-2-13安全标安全标准检验。准检验。（2）仅具有控制）仅具有控制LED亮暗、闪动、颜色变化功能的控亮暗、闪动、颜色变化功能的控制装置，应采用制装置，应采用GB19510.12/IEC61347-2-11安全标准安全标准检验。检验。（3）如果一个控制装置兼有上述二者功能的（不可分）如果一个控制装置兼有上述二者功能的（不可分开的一个整体），应按照开的一个
25、整体），应按照IEC61347-2-13标准进行试标准进行试验。（因为验。（因为IEC61347-2-13的内容大于等于的内容大于等于GB19510.12/IEC61347-2-11的内容。）的内容。）（4）单一采用已获）单一采用已获CCC认证的开关电源不能免除灯具认证的开关电源不能免除灯具内内LED附加的限流电路的试验，这类灯具中附加的限流电路的试验，这类灯具中LED附件附件的限流电路试验应采用的标准仍应按照上述（的限流电路试验应采用的标准仍应按照上述（1）（3）的原则。）的原则。尤尤其其是是这这类类灯灯具具内内的的LED限限流流元元件件采采用用电电阻阻时时，并并且且这这些些电电阻阻被被直直
26、接接安安装装在在印印制制线线路路板板上上时时，应应模模拟拟LED短短路路异异常常状状态态，随随后后测测量量电电阻阻的的发发热热温温度度，此此温温度度应应低低于于印印制制线线路路板板的的耐耐温温极极限。限。结束语：结束语： LED控制装置的各项性能指标的优劣，直控制装置的各项性能指标的优劣，直接关系到照明用接关系到照明用LED器具的整体效率和使器具的整体效率和使用寿命等重要使用功能，但是对于各类电用寿命等重要使用功能，但是对于各类电器来说，其安全指标是确保正常使用时不器来说，其安全指标是确保正常使用时不对使用者和周围环境产生各种危害的更高对使用者和周围环境产生各种危害的更高一级标准要求（强制性要
27、求）一级标准要求（强制性要求）LED控制装控制装置只有在满足各项安全要求的前提下，才置只有在满足各项安全要求的前提下，才有意义来衡量其性能指标的优劣。有意义来衡量其性能指标的优劣。参考文献：（1）IEC61347-2-13：2006灯的控制装置 第13部分：LED模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求。 报告人的信息报告人的信息上海市质量监督检验研究院上海市质量监督检验研究院国家电光源质量监督检验中心（上海）常务副主任国家电光源质量监督检验中心（上海）常务副主任国家灯具质量监督检验中心国家灯具质量监督检验中心上海时代之光照明电器检测有限公司技术负责人上海时代之光照明电器检测有限公司技术负责人教
28、授级高工；高级审核员；教授级高工；高级审核员；3C高级工厂检查员；高级工厂检查员；国家认监委国家认监委3C认证认证TC05照明电器技术组组长照明电器技术组组长全国照明电器标准化技术委员会委员全国照明电器标准化技术委员会委员照明基础分委员会副主任委员照明基础分委员会副主任委员俞安琪俞安琪Tel:021-54264512021-51097935转转3052网址：网址：E-mail:报告人所在单位信息报告人所在单位信息国国家家电电光光源源质质量量监监督督检检验验中中心心（上上海海）和和国国家家灯灯具具质质量量监监督督检检验验中中心心是是国国家家质质量量技技术术监监督督总总局局93年年第第一一批批授授
29、权权的的3个个照照明明电电器器国国家级检测中心家级检测中心上上海海时时代代之之光光照照明明电电器器检检测测有有限限公公司司是是上上述述两两个个国国家家检检测测中中心心企企业化运行的名称。两个国家检测中心近年来成绩显著业化运行的名称。两个国家检测中心近年来成绩显著1、在在国国家家总总局局组组织织的的2006-2007国国家家检检测测中中心心能能力力评评估估中中，是是全全国唯一获得照明电器国家国唯一获得照明电器国家A级（国际先进国内领先）的检测中心级（国际先进国内领先）的检测中心2、在在2008年年国国家家认认监监委委的的照照明明电电器器（共共15家家）3C检检测测机机构构核核查查中中，我们是第一名。我们是第一名。3、我我们们的的两两个个中中心心在在认认监监委委的的检检验验能能力力验验证证比比对对方方面面，始始终终保保持持着着优优良良的的成成绩绩，*在在国国际际最最权权威威的的IFM能能力力验验证证中中，我我们们均均保保持持着优良的成绩，有几项甚至达到着优良的成绩，有几项甚至达到Z0（误差为零）的不俗成绩。误差为零）的不俗成绩。谢谢！E-mail:上海市苍梧路上海市苍梧路381号号C楼楼200233电话电话:021-51097935传真传真:021-54264342
