浅谈LED照明电器的检测与认证

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浅谈LED照明电器的检测与认证 2010-12-20 17:18:23 广州威凯检测技术研究院电工产品检测所 照明电器检测站 刘为楷 行业分类:检测仪器 浏览280次 　　LED照明电器，因其与传统光源照明电器相比具有优越的特性，自进入照明领域后，尤其在目前全球性“节能减排”的大背景下，应用范围正在加速度扩展。 　　LED照明电器，因其与传统光源照明电器相比具有优越的特性，自进入照明领域后，尤其在目前全球性“节能减排”的大背景下，应用范围正在加速度扩展。相应地，制造商和用户也更加迫切地希望了解LED照明电器的产品质量标准规范。本文即是以此为出发点，对LED照明电器的检测与认证做出普及性的介绍。介绍的重点将是CCC认证范围内的LED灯具的安全要求。 　　
LED照明电器中的重要术语和基本概念 　　
LED（发光二极管）：正向偏压时发出非相干光辐射的p-n结半导体器件。 　　LED模块：在印刷线路板上集成一个或多个LED形成的组件，可能带有的光学元件、热学元件、机械元件和电气接口，但不含电源和标准灯头。 　　LED灯：含有LED模块和标准灯头的组件，分为整体式（带LED驱动器）和非整体式（不带LED驱动器）两类 　　
LED光源：LED、LED模块和LED灯统称为LED光源。 　　LED连接器：基于LED模块的印刷线路板一起使用的杂类内置式连接件。 　　
LED驱动器：含有电源和LED控制电路的装置，目的是使LED光源工作。 　　
LED灯具：能分配、透出或转变LED光源发出光线的一种器具，其包括支承、固定和保护LED光源必需的所有部件（但不包括LED光源本身），以及必需的电路辅助装置和将与电源连接的装置。 　　现有LED照明电器标准 　　
LED照明电器标准基于安全、性能和电磁兼容相分离的原则，按产品类别分类建立。
以下表1和表2所列是我们在进行LED照明电器的检测与认证工作时所应参照或遵循的标准： 产品类别 安全标准 性能标准 LED模块 GB 24819-2009 普通照明用LED模块 安全要求 (IDT IEC 62031:2008 LED modules for general lighting-Safety specifications) GB/T 24823-2009 普通照明用LED模块 性能要求 GB/T 24824-2009 普通照明用LED模块测试方法 (NEQ CIE 127:2007 Measurement methods of LED modules for general lighting) LED灯 GB 24906-2010 普通照明用50V以上自镇流LED灯 安全要求 GB/T 24908-2010 普通照明用自镇流LED灯 性能要求 IEC 62560 ed. 1.0 Self-ballasted LED-lamps for general lighting services by voltage > 50 V - Safety specifications IEC/PAS 62612 ed. 1.0 Self-ballasted LED-lamps for general lighting services >50 V – Performance requirements LED连接器 GB 19651.3-2008 杂类灯座 第2-2部分：LED模块用连接器的特殊要求 (IDT IEC 60838-2-2:2006 Miscellaneous lampholders - Part 2-2: Particular requirements - Connectors for LED-modules) LED驱动器 GB 19510.14-2009 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 (IDT IEC 61347-2-13:2006 Lamp controlgear—Part 14: Particular requirements for d.c.or a.c.supplied electronic controlgear for LED modules) GB/T 24825-2009 LED模块用直流或交流电子控制装置 性能要求 (MOD IEC 62384:2006 DC or AC supplied electronic control gear for LED modules—Performance requirements) IEC 62386-207 ed. 1.0 Digital addressable lighting interface - Part 207: Particular requirements for control gear – LED modules (device type 6) LED灯具 GB 7000系列 (IDT IEC 60598 series) GB/T 24827-2009 道路与街路照明灯具性能要求 GB/T 7002-2008 投光照明灯具光度测试 GB/T 9468-2008 灯具分布光度测量的一般要求 (NEQ CIE 121-1996 General requirements for the photometry and goniophotometry of luminaries) GB/T 9473-2008 读写作业台灯性能要求 GB 24461-2009 洁净室用灯具技术要求 光生物 GB 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性 (IDT CIE S 009/E:2002 Photobiological safety of lamps and lamp systems) 激光 GB 7247.1-2001 激光产品的安全 第1部分：设备分类、要求和用户指南 (IDT IEC 60825-1:1993 Safety of laser products--Part 1:Equipment classification,requirements and users guide) 表1 产品类别 电磁干扰（EMI） 电磁抗干扰（EMS） 电磁兼容（EMC） GB 17743-2007 电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法 (IDT CISPR 15:2005 Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment) GB/T 18595-2001 一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求 (IDT IEC 61547:1995 Equipment for general lighting purposes--EMC immunity requirements) GB 17625.1-2003 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A) (IDT IEC 61000-3-2:2001 Electromagnetic compatibility—Limits—Limits for harmonic current emissions(equipment input current≤16A per phase)) GB 17625.2-2007 电磁兼容 限值 对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制 (IDT IEC 61000-3-3:2005 Electromagnetic compatibility (EMC)—Limits—Limitation of voltage changes,voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems,for equipment with rated current ≤16 A per phase and not subject to conditional connection) 表2 LED灯具的安全要求 　　
首先，我们要明确灯具安全标准制定的基本原则：“光源发光，灯具用光”——照明使用的光线由光源发出，灯具是优化光线发散，保证光源使用安全的器具，因此灯具安全标准不涉及对光源本身的要求；“灯具命名与光源分离，为照明服务”——灯具利用光源发出的光线为照明服务，因此灯具标准的分类和命名不应与光源有关，而应直接体现其服务能力、对象和场所。 　　在充分理解上述两个原则的基础上，我们不难发现，目前已有的灯具guo jia标准都适用于LED灯具，只是LED灯具的一些已知的特性在现有标准中尚无具体体现，需要进一步针对LED灯具的特性，制定LED灯具特殊的性能和能效标准。也就是说，LED灯具可以划归到嵌入式灯具、固定式通用灯具、可移式通用灯具、水族箱灯具、电源插座安装的夜灯、地面嵌入式灯具这六大类灯具中，申请CCC认证。 　　下面就以问答的方式，解决LED灯具CCC认证中涉及安全要求的常见问题。 　　认证单元如何划分？ 　　①安装方式；②光源种类；③防触电保护等级；④外壳防护等级；⑤安装面材料、隔热材料覆盖；⑥灯的控制装置；以上6点相同，且结构相似者可以划分为同一单元。 　　防触电保护形式有哪些？ 　　
Ⅰ类——基本绝缘+保护接地； Ⅱ类——双重绝缘/加强绝缘；Ⅲ类——电源电压SELV+灯具工作电压SELV。 　　
电源接线端子应采取怎样的定位和防护措施？ 　　一般在接线端子下放置绝缘衬垫，并采用双螺钉固定，目的在于使接线后可能从绞合导体中脱出的一股游离导体不接触金属部件（对于电源导体）或带电部件（对于接地导体）。 　　自攻螺钉在使用上有什么限制？ 　　
除非有适当的锁紧装置（如弹簧垫圈），自攻螺钉不能用于连接载流部件；除非每个连接处至少有两颗，自攻螺钉不能用于提供接地连续性。 　　怎样判断哪些部位的玻璃或半透明罩需按易碎部件的要求进行冲击试验？ 　　判断移除这些部件后，灯具的IP防护等级是否降低、防触电保护是否依然达标、紫外线和光源溅射危害防护是否依然达标。如果存在任意一个否定的判断，则应将其视为易碎部件并进行冲击试验。 　　用于悬挂灯具的带电软缆有何机械性能要求？ 　　应选择导体截面积足够大的软缆，使悬挂时导体受力不大于15N/mm2。 　　标符号或符号的灯具有什么要求？ 　　(1)安装表面面温度要求：正常工作热试验和异常工作热试验中测得的安装表面温度分别不超过90+5℃和130+5℃； 　　(2)灯控制装置类型要求：带符合IEC61558-2-4/IEC61558-2-6/IEC60989的变压器以及电子式灯控制装置的，无进一步要求； 　　
(3)与安装表面间距要求：至少10mm(灯具外壳在灯控制装置投影面内连续，灯控制装置到灯具外壳内表面至少3mm，灯具外壳外表面到安装表面至少3mm)；或至少35mm（灯具外壳在灯控制装置投影面内不连续，灯控制装置到安装表面有直接通路）； 　 (4)带热保护器类型要求：带标符号和符号(…不大于130)热保护器的，无进一步要求；带标符号(…大于130)热保护器和不带热保护器的，应进一步符合灯的控制装置故障条件热试验的要求。 　　什么情况下需要配备软线固定架？ 　　灯具提供或设计使用不可拆卸软缆或软线（电源软缆或软线，互联电缆），并且其伸出灯具超过80mm，则需要配备软线固定架。 　　Ⅲ类灯具的插头有特殊要求吗？ 　　
Ⅲ类灯具不能使用符合GB1002/GB1003的插头 　　怎样完成灯具的环路安装？ 　　灯具的环路安装只能通过器具耦合器或接线端子来完成。 　　SELV部件可以没有绝缘吗？ 　　
可以。但如果采用的绝缘，则需符合相关的绝缘电阻和电气强度的要求。 　　Ⅰ类灯具中哪些部位必须接地？ 　　与带电部件之间仅有基本绝缘，并且可触及（安装完成、为更换光源或启动器而打开时）或易与支承表面接触的金属部件。 　　
在绝缘电阻和电器强度前应怎样对样品进行预处理？ 　　应将样品置于潮湿箱内48小时，箱内湿度应保持在91%-95%，温度为20℃-30℃之间任意适宜值。 　　LED灯具不同极性带电部件之间接有LED模块和LED驱动器，功能上要求导通，是否不需要进行绝缘电阻和电器强度的试验？ 　　LED灯具不同极性带电部件之间也需要进行绝缘电阻和电器强度试验，试验时应将不同极性带电部件之间的功能性部件拆除，使试验电压加到部件的绝缘上。 　　SELV部件之间有爬电距离和电气间隙的要求吗？ 　　只有工作电压在25V以下时，才没有要求爬电距离和电气间隙的要求。需要注意的是，小于1mm的槽口，计算爬电距离只算槽口宽度；小于1mm的间隙，计算电气间隙时忽略不计。 　　LED灯具的耐久性试验有哪些特殊要求？ 　　
无论是否存在异常工作状态，对LED灯具进行耐久性试验时均统一采用1.10Un，持续240h（正常工作10×24h）。 　　LED灯具的热试验有哪些特殊要求？ 　　
正常工作热试验采用1.06Un（测带tc值部件温度时采用1.00Un），若LED模块与LED驱动器的连接方式为焊接或不可拆接线端子，则无需进行异常工作热试验，否则采用1.10Un进行异常工作热试验。 　　对可移式灯具的平稳度有什么要求？ 　　可移式灯具6°倾斜时应不倾倒；15°倾斜时若倾倒，则在异常工作热试验时应将灯具按照倾倒后的位置放置。 　　电源插座安装的夜灯的热试验有哪些特殊要求？ 　　
除GB7000.1中列出的可能的异常工作条件，新增用覆盖物盖住夜灯的异常工作条件，灯具应在1.00Un下连续工作7h或直到损坏。 　　对地面嵌入式灯具的IP防护等级有哪些特殊要求？ 　　
(1)IP65+排水装置； (2)IP65+IP67； 　　
至少包含上述方案中的一组，可以有更多的IP等级，如IP65+IP67+IP68。