照明用LED驱动电源通用规范
1 范围
本规范规定了照明用LED驱动电源(以下简称产品)的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。
本规范适用于室内外照明用LED驱动电源,是制定产品规范的依据。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本技术规范的引用而成为本技术规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本技术规范,然而,鼓励根据本技术规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本技术规范。
GB/T 191—2000 包装储运图示标志
GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验A:低温(IEC 60068-2-1:1990, IDT)
GB/T 2423.2—2001 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验B:高温(IEC 60068-2-2:1974,IDT)
GB/T 2423.3—1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热试验方法(IEC 60068-2-3:1984, IDT)
GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)(IEC 60529:2001, IDT)
GB/T 4728.2-2005 电气简图用图形符号第2部分:符号要素、限定符号和其他常用符号(IEC 60617 database, IDT)
GB/T 5080.7—1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案(IEC 60605-7:1978, IDT)
GB/T5169.10-2006 电工电子产品着火危险试验第10部分:灼热丝/热丝基本试验方法灼热丝装置和通用试验方法(IEC 60695:2000, IDT)
GB/T 6109.1-2008 漆包圆绕组线第1部分:一般要求(IEC 60317-0-1:2005, IDT)
GB 7000.1-2007灯具一般安全要求与试验(IEC 60598-1: 2006, IDT)
GB /T 12113-1996 接触电流和保护导体电流的测量方法(IEC60990:1990,IDT)
GB 16895.21-2004 建筑物电气装置第4-41部分:安全防护电击防护(IEC 60364-4-41:2001, IDT)
GB 17625.1-2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流镇16 A) 标准 (IEC 61000-3-2:2001, IDT)
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(IEC 61000-3-3:2005, IDT)
GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(IEC 61000-4-2:2001, IDT)
GB/T 17626.4 -2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC 61000-4-4:2004, IDT)
GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(IEC 61000-4-5:2005, IDT)
GB/T 17626.6-2008 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC 61000-4-6:2006, IDT)
GB/T 17626.8 -2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验(IEC 61000-4-8:2001, IDT)
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GB/T 17626.11-1999 电磁兼容试验和测量技术电压暂降,短时中断和电压化的抗扰度试验(IEC 61000-4-11:1994, IDT)
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(CISPR15: 2005, IDT)
GB 19510.1-2009 灯的控制装置第1部分:一般要求和安全要求(IEC61347-1:2007, IDT)
GB 19510.14-2006 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(IEC 61347-2-13:2006, IDT)
MIL-HDBK-217F Reliability Prediction of Electronic Equipment
ISO 4046-1978 Paper, board, pulps and related terms
IEC 60065-2005 Audio, video and similar electronic apparatus –safety requirements
IEC 60249-1-1993 Base materials for printed circuits - Part 1: Test methods
IEC 60364-4-41-2005 Low-voltage electrical installations –Part 4-41:Protection for safety –Protection against electric shock
IEC 60384-14-2005 Fixed capacitors for use in electrical equipment - Fixed capacitors for electromagnetic interference suppression and connection to the supply mains
IEC 60664-3-2003 Insulation coordination for equipment within low-voltage systems-Part3 :use of coat is to achieve insulation coordination of printed board assemblies
IEC 60950-1-2001 Information technology equipment –Safety –Part 1: General requirements
3 术语和定义
3.1
照明用LED驱动器 lighting LED Driver
照明用LED控制和供电装置。
3.2
额定值 rating
驱动器在规定的工作条件下其特定的数值,该值及条件由本规范中规定或由制造商或销售商规定。
3.3
额定输入电压input voltage rating
驱动器在规定的工作条件下其特定的输入电压,该值及条件由本规范中规定或由制造商或销售商规定。
本规范中取220V。
3.4
额定输出功率output power rating
驱动器在规定的工作条件下其特定的输出功率,该值及条件由本规范中规定或由制造商或销售商规定。
3.5
启动时间 turn on time
交流电源接通到恒流输出额定电流(或恒压输出额定电压)的90%建立的时间段。
3.6
过冲幅度 overshoot
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5
由某一影响量瞬变而引起输出直流电压或者电流超过稳定值的现象为过冲。过冲幅度为输出电流或偏离稳定值的最大瞬变幅度。
3.7
负载调整率 load stability
在所有其他影响量保持不变时,由于负载的变化所引起恒流驱动器输出电流(或恒压驱动器输出电压)的相对变化量。
3.8
输入电压调整率 voltage stability
在所有其他影响量保持不变时,由于输入电压的变化所引起恒流驱动器输出电流(或恒压驱动器输出电压)的相对变化量。
3.9
输出电压纹波及噪声 Output Ripple & Noise
输出直流电压中所包括的交流分量峰一峰值。
3.10
输入冲击电流 input inrush current
当接通电源时,交流输入回路最大瞬时电流值。
3.11
最高壳温 maximum case temperature
tc,, 处于驱动器允许工作状态时的外壳表面最高温度。
3.12
最高环境温度 maximum ambient temperature
确保驱动器正常工作的最高环境温度。
3.13
爬电距离 creepage distance
沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
3.14
电气间隙 electrical clearance
在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
3.15
介电强度 dielectric strength
介电强度是指给介质施加电压后,当电压超过某一极限值时,通过电介质的电流急剧增加,电介质的介电性能被破坏,这种现象称为电介质击穿,这时的电压称为击穿电压,相应的电场强度称为电介质介电强度。
3.16
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6
双重绝缘 double insulation
由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘。
3.17
加强绝缘 reinforced insulation
一种单一的绝缘结构,在本规范规定的条件下,其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘。
注:“绝缘结构”这一述语并不是指该绝缘必须是一块质地均匀的整体.这种绝缘结构可以由几个不能像附加绝缘或基本绝缘那样单独来试验的绝缘层组成。
3.18
闪络 flashover
在高电压作用下,气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后,电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化,损坏表面绝缘.沿绝缘体表面的放电叫闪络。
4 技术要求
4.1 外观和结构
产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等,表面涂镀层不应起泡、龟裂和脱落,金属零部件不应有锈蚀及其他机械损伤。
木材、棉织物、丝绸、纸和类似纤维材料不应用作绝缘材料,除非这类材料经过树脂浸渍。
开关和调节旋钮操作应方便、灵活、可靠,零部件应紧固无松动。
说明功能的文字、符号及功能显示应清晰端正。
印刷线路允许为内部连接式。
4.1.1 外壳
外壳必须具备足够的强度与硬度,以抵抗于使用中预期会遭遇的破坏时,因为带电 体间或是带电 体与不带电导 体间 绝缘距的减少,或是该部品的松脱或是移动而造成火灾、电击、人体伤害等危险的增加。
所有的要求与本规范的其它安规要求应该同时考虑。
4.1.1.1 金属外壳
铁或钢制外壳,无论是内侧或是外侧,均必须可以抵抗因为电镀或是涂漆或是其他类似方式所造成的腐蚀。铜,铝及其它不锈材质的金属可以不做防锈处理。
下列情况不需要进行涂布防护层 :
a. 完全以成模复合物填充的外壳内侧;
b. 紧密夹住的平整金属表面间;
c. 存在滚动,或者滑动接触的表面。
金属外壳需要有足够的强度,建议符合表1关于最低厚度的要求。
表1 金属外壳最低可接受厚度
金属件种类
小块的平坦的未加固表面和形状和大小能提供足够机械强度的的表面(mm)
相对较大的未加固的表面(mm)
带有连接线的表面(mm)
压铸铁
1.2
2
-
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7
锻铸铁
1.6
2.4
-
其它铸造金属
2.4
3.2
-
无涂层的钢片
0.66
0.66
0.81
电镀钢片
0.74
0.74
0.86
除了铜之外的非铁钢片
0.91
0.91
1.14
4.1.1.2 塑料(聚合物)外壳
塑料(聚合物)材料包含热塑性、热固性与以有机材料结合成的复合材料。热固性材料,如酚树 脂与环氧树脂是透过铸造而非塑造的材料。
塑料外壳必须具有耐火,耐腐蚀的特性,相关要求参照4.3.11和4.3.12。
4.1.2 输入、输出接口及亮度控制接口
输入线截面积应不小于0.81mm2;
输出线及亮度控制线直径应不小于0.2mm2。
经过金属边缘或者通过在金属开口的连接线应确保不会碰到金属边缘或者被割到和腐蚀。对于小于1.1毫米厚的钢板,连接线应提供下列一种保护方法:
a. 轧制的金属边缘不小于120度;
b. 除非是橡胶材料,绝缘套管或套环至少1.2mm厚;
c. 玻璃套管至少0.25mm厚。
如果有输入,输出端子:
a. 螺纹式接线端子应按照GB 7000. 1第14章的要求。
b. 无螺纹接线端子应按照GB 7000. 1第15章的要求。
4.1.3 标志
4.1.3.1 驱动器上应有如下清晰而耐久的标志
a. 来源标记,可以用商标或制造厂名称或负责供货单位的名称;
b. 制造厂的产品编号或型号;
c. 标明接线端的位置。若驱动器没有接线端子,则应标出接线编号的含义;
d. 额定输入电源电压、频率和电流;
e. 输出电压和电流;
f. 接地符号,或,用来识别接地的接线端子,这些符号不应标在螺钉或者其它易于移动的部件上。
4.1.3.2 必要时应该标出的标志
除上述必备标志之外,必要时还应在驱动器上或在制造厂产品目录或类似资料中标明下述标志。
a. 额定功率,或与之匹配灯的型号。如该驱动器可与几支灯配套使用,则应标明灯数及每支灯功率数;
注:在标明值为一个功率范围时,则被认为包括该范围内的全部值,但制造厂目录中另有规定者除外。
b. 驱动器如无需依赖灯具外壳防止意外触电则应加以说明;
c. 在有端子时,应说明端子导线的截面积。
符号:在以平方毫米表示的值后面紧接着加一个小正方形。
4.1.3.3 所有标志应清晰而持久
通过目视检验和如下试验来确定合格与否,即用一块沾水的布在标记上轻轻擦拭15秒,然后换另一块蘸有汽油的布擦拭15秒,然后用目测法观察。经过本项试验后标记仍应保持清晰。
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注:所用汽油为己烷溶液,含有的芳香剂最多为0.1体积百分比,贝壳松脂丁醉为29,初始沸点为65℃,干点为69℃, 密度约为0.68g/cm3。
4.1.4 结构
木材、棉织物、丝绸、纸和类似纤维材料不应用作绝缘材料,除非这类材料经过树脂浸。
合格性采用目视进行检验。
4.2 电气性能要求
设计性能在常温,湿度为50%±5%,额定输入电压220V±1%条件下,除非有具体说明应符合表2的要求。
表2 电气性能要求
恒流输出型
等级
一级
二级
功率等级
输出功率≤5W
5W<输出功率≤25W
25W<输出功率≤75W
输出功率>75W
输出功率≤5W
5W<输出功率≤25W
25W<输出功率≤75W
输出功率>75W
稳流范围(%)
≤±5
≤±10
负载调整率(%)
≤±3
≤±5
输入电压调整率(%)
≤±1
≤±3
效率-满载 (%)
≥78
≥80
≥85
≥90
≥70
≥75
≥80
≥85
功率因数
≥0.90
≥0.90
≥0.90
≥0.90
-
≥0.7
≥0.7
≥0.7
启动时间(s)
(对室外电源不作要求)
≤0.5
≤1
≤3
启动输出电流
过冲幅度
≤额定输出电流的20%
≤额定输出电流的50%
输出过压保护值
≤额定输出电压的130%
输入冲击电流 (A)
≤65
≤80
恒压输出型
等级
一级
二级
功率等级
输出功率≤5W
5W<输出功率≤25W
25W<输出功率≤75W
输出功率>75W
输出功率≤5W
5W<输出功率≤25W
25W<输出功率≤75W
输出功率>75W
稳压范围(%)
≤±3
≤±5
负载调整率(%)
≤±2
≤±3
输入电压调整率(%)
≤±0.5
≤±1
输出电压纹波
及噪声峰峰值(Vo)
≤5%
≤15%
效率-满载(%)
≥78
≥80
≥85
≥90
≥70
≥75
≥80
≥85
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功率因数
≥0.90
≥0.90
≥0.90
≥0.90
-
≥0.7
≥0.7
≥0.7
启动时间(s)
≤0.5
≤1
≤3
启动输出电压
过冲幅度
≤额定输出电压的5%
≤额定输出电压的10%
输出过流保护值
≤额定输出电流的200%
输入冲击电流 (A)
≤65
≤80
注:1. 输入电压由85%额定电压至110%额定电压变化; 2. 示波器使用20MHz带宽测量;
3. 10V调光辅助电压,直流过压保护功能不受表中要求的限制。
4.3 安全要求
4.3.1 一般要求
驱动器的设计和结构应能使其在正常使用过程中不对使用者或周围环境构成危险。
合格性采用所规定的全部试验进行检验。
此外,独立式驱动器还应按照GB 7000.1的要求,包括分类要求和标志要求,例如:IP分类,标志等。
4.3.2 防止意外接触带电部件的措施
无须依靠灯具外壳防止电击的驱动器,当按照正常使用安装时,应按照附录A中的规定,具备充分防止意外接触带电件的保护。
依靠灯具外壳作为防电击保护措施的整体式驱动器,应按照其预定使用要求进行试验。
清漆或搪瓷,被认为是不具备充分的保护或绝缘性能。
用于防止意外触电的零部件,应有足够的机械强度并在正常使用中不应松动。不用工具,这些部件不应有被拆开的可能。
对意外触电防护的合格性,通过目视检验,必要时,用符合GB 4208 (IEC 60529) 中图1所示的规范试验指进行检验.该试验指应用于每个位置上,必要时可施加不大于10N的力,并用电气指示器显示其是否接触带电部件.建议采用一只灯作为接触指示器,其电压不应小于40 V。
凡是内部装有总电容量超过0.5uF电容器的驱动器,应有放电装置,以便当驱动器在额定电压下断开电源1分钟后,在驱动器终端不超过50V。
对于等效安全特低电压SELV控制端,应采用双重绝缘或加强绝缘使其易触及部件和带电部件绝缘,并按照IEC 60065的8.6和13.1要求实施。
注: 安全特低电压或等效安全特低电压驱动器的输出电压限值按照IEC 60364-4-41。
安全特低电压或等效安全特低电压控制端的输出或者输入线路在下述情况下可装有外露的接线端子:
a.带负载时的恒压驱动器的额定输出电压或恒流驱动器的最大输出电压不超过25 V(有效值);
b.无负载输出电压不超过33V(有效值),并且峰值不超过233V。
合格性通过下述试验进行检验:驱动器在额定电源电压和额定频率下达到稳定状态,测量输出电压。在带负载试验,应给驱动器装上一个在额定输出电压下能产生额定输出的电阻。
对于具有一个以上额定电源电压的驱动器,本要求适用于每一个额定电源电压。
额定输出电压超过25V的驱动器应装有绝缘接线端子。
在安全特低电压和等效安全特低电压输入输出线路和初级线路之间连接有电容器的情况下,应使用符合IEC 60384-14表2和表3规定的Y1电容或两个串联的并有同一参数的Y2电容。
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每个电容应符合IEC 60065第14.2条的要求。如果需要用其他元件将隔离变压器跨接,例如电阻,应按照IEC 60065-14的要求。
4.3.3 防止电击的措施
在输出线路和壳体之间或在输出线路和接地保护线路(如果有这种线路的话)之间不应有任何连接,但在4.3.5所规定的条件下除外。
合格性通过目视进行检验。
4.3.3.1 输入线路和输出线路
输入线路和输出线路相互之间在电气上应当隔离,并且它们的结构应使这些线路之间不存在直接或间接通过其他金属部件形成任何接触的可能性。
如果驱动器内装有高频变压器,“线路”一词也包括这种变压器的绕组。
尤其应防止下述情况发生:
高频变压器的输入绕组、输出绕组或线圈出现过度位移;
内部线路或外部连接线出现过度位移;
在导线断裂或连接件松动的情况下线路的部件或内部连接部件出现过度位移;
导线、螺钉、垫圈和包括高频变压器绕组的连接件,开始松动或脱落,并跨接在输入线路和输出线路之间的绝缘体的任一部位上。
两个独立的附件不应同时松动。
采用目视法检驱动器是否符合4.3.3.2的规定,驱动器外壳的合格性按照IEC 60598-1中4.13所述试验进行检验。
4.3.3.2 输入线路和输出线路跨接零部件
输入线路和输出线路允许用零部件跨接,例如,电容器、电阻以及光耦合器。
电容器和电阻应按照4.3.2的要求。
光耦合器在符合IEC 60950-1中的双重绝缘或加强绝缘要求情况下, 如果独立绝缘充分密封并且绝缘材料独立层之间没有空隙处,则不用对光耦合器内通过绝缘的距离进行测试。否则,光耦合器的输入和输出之间通过绝缘的距离应至少为0.4mm。这两情况均采用4.3.4,4.3.5的要求进行试验。
4.3.3.3 高频变压器
高频变压器的输入绕组和输出绕组之间的绝缘应由双重绝缘或加强绝缘构成,但对于固定连接的I类驱动器除外。
此外,还需采用下述要求:
对于Ⅱ类灯具驱动器(GB 7000.1),输入线路和壳体之间的绝缘以及输出线路和壳体之间的绝缘应由双重绝缘和加强绝缘构成;
对于Ⅰ类灯具驱动器(GB 7000.1),输入线路和壳体之间的绝缘应由基本绝缘构成,输出线路和壳体之间的绝缘应由补充绝缘构成。
如果高频变压器的输入绕组和输出绕组之间装有未与壳体连接的中间金属部件(例如,高频变压器的磁芯),则经过该中间金属部件的输入绕组和输出绕组之间的绝缘应由双重绝缘或加强绝缘构成;对于Ⅱ类灯具驱动器,经过高频变压器的这种中间金属部件的输入绕组和壳体之间的绝缘,以及输出绕组和壳体之间的绝缘应由双重绝缘或加强绝缘构成。
高频变压器的中间金属部件与输入绕组或输出绕组之间的绝缘均应至少由适用于相应线路电压的基本绝缘构成。
高频变压器中用双重绝缘或加强绝缘与一个绕组隔离的中间金属部件,可将其视为已被连接在另一个绕组上。
如果采用锯齿形胶带作为绝缘,应至少再加贴一层胶带,以降低两相临胶带产生齿形的危险。
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对于固定连接的I类驱动器,其高频变压器的输入绕组和输出绕组之间的绝缘可以由基本绝缘加保护屏蔽代替双重绝缘或加强绝缘,但是,应符合下述条件(本条件中,“绕组”一词不包括内部线路):
a) 输入绕组和保护屏蔽之间的绝缘应符合基本绝缘的要求(适用于输入电压);
b) 保护屏蔽和输出绕组之间的绝缘应符合基本绝缘要求(适用于输出电压);
c) 除非另有规定,金属屏蔽应由金属箔或金属线绕网构成,它们至少延伸至邻近保护屏蔽的绕组的整个宽度;金属线绕网应结实、严密,线匝之间不应有空隙;
d) 为了防止由于线圈短路而产生的涡流电流损耗,金属屏蔽的两个边沿不允许同时接触到磁芯;
e) 金属屏蔽及其引出线应具有足够大的横截面,以便确保在发生绝缘失效的情况下,过载装置在金属屏蔽被损坏之前断开线路;
f) 引出线应焊接在金属屏蔽上,或以同样可靠的方式加以固定。
高频变压器的每一个绕组的最后一圈应采用适宜的方式加以固定,例如使用胶带或适宜的粘接剂。
如果绕组采用无面板线圈架,每层的最后几圈应采用适当的方法加以固定。例如,可在每层线圈上交错施加充足的绝缘材料并凸出于每层的最后几圈,此外,
a.或者给绕组灌注热凝材料或冷凝材料,这些材料要牢固填充在中间空隙处,并要将最后几圈线圈有效地密封住;
b.或者用绝缘材料将绕组固定在一起。
两个独立的固定件不应同时松动。
采用目视法检验驱动器是否按照本节要求 。