照明LED標(biāo)準(zhǔn)中的電學(xué)性能要求之探討

導(dǎo)讀：照明LED標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)是半導(dǎo)體照明工程項(xiàng)目中的重要課題之一。本文對(duì)LED模塊在電學(xué)方面的性能要求應(yīng)考慮的方面唯了一些探討.除了一般規(guī)的電性能要求，著重關(guān)注了其中關(guān)千EMC方面的要求。這些性能要求對(duì)于照明LED模塊而言是擔(dān)當(dāng)重要的 并逐漸政為國(guó)際關(guān)注的焦點(diǎn)。

標(biāo)簽：LED 照明 光源

隨著LED照明曲蓬勃發(fā)展，其標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)也顯越發(fā)重要，特別是LED模塊電學(xué)性能中，關(guān)于EMC方面的標(biāo)準(zhǔn)要求需要更加完善. 下文的研究相信會(huì)引起大家的共鳴，從而為之而共同努力。

照明LED標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)是半導(dǎo)體照明工程項(xiàng)目中的重要課題之一。本文對(duì)LED模塊在電學(xué)方面的’}生能要求應(yīng)考慮的方面唯了一些探討.除了一般規(guī)的電性能要求，著重關(guān)注了其中關(guān)千EMC方面的要求。這些性能要求對(duì)于照明LED模塊而言是擔(dān)當(dāng)重要的 并逐漸政為國(guó)際關(guān)注的焦點(diǎn)。

前言

上世紀(jì)90年初的世紀(jì)藍(lán)色LED發(fā)明后,白光LED技術(shù)有了突破性的進(jìn)展。因?yàn)榘咨獿ED在光效率、生活和成本與普通光源無(wú)與倫比的潛在優(yōu)勢(shì),以及可能面臨突破,白光LED已被大多數(shù)研究人員認(rèn)為,二十一世紀(jì)是最有前途的照明源,很有可能在不久的將來(lái)取代白熾燈、熒光燈一般照明光源已經(jīng)成為了主流。

各政府、研究人員和企業(yè)和機(jī)構(gòu),都在LED做出了偉大的部署和輸入,LED光源已經(jīng)出現(xiàn)以來(lái)迄今未知的注意力。中國(guó)在2003年推出了一個(gè)全面的半導(dǎo)體照明工程,取得顯著成果。“十一個(gè)五”規(guī)劃是半導(dǎo)體照明項(xiàng)目包括重要科技領(lǐng)域,成立了一個(gè)特別的半導(dǎo)體照明。隨著半導(dǎo)體照明行業(yè)的蓬勃發(fā)展,半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的評(píng)價(jià)和測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)變得更加重要和緊迫的,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化體系的半導(dǎo)體照明工程是一個(gè)重要的主題。

目前國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)，只有有關(guān)普通LED的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和普通光源的照明標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)也在進(jìn)行之中，目前，國(guó)家有關(guān)部門(mén)正在考慮“照明用LED性能要求”及“照明用LED測(cè)試方法”標(biāo)準(zhǔn)的制定。由于篇幅有限，本文僅僅就其中有關(guān)LED模塊在電學(xué)方面的性能要求應(yīng)考慮的方面做一些探討。著重討論了電性能要求關(guān)于EMC方面的要求[1]，這方面內(nèi)容以前并不受到重視，而今卻越來(lái)越為國(guó)際社會(huì)所關(guān)注。

產(chǎn)品分類(lèi)

照明LED標(biāo)準(zhǔn)中首先要解決的是LED的產(chǎn)品分類(lèi)問(wèn)題。LED產(chǎn)品根據(jù)LE D模塊與驅(qū)動(dòng)控制電路的集成程度，可將其分為：自鎮(zhèn)流LED模塊：LED模塊與驅(qū)動(dòng)控制電路集成在一起形成一個(gè)不可分割的整體; (非自鎮(zhèn)流)LED模塊：不帶驅(qū)動(dòng)控制電路的LED模塊。

根據(jù)LED模塊與燈具的集成程度，又可將其分為：集成型：作為燈具中一個(gè)不可替換的部件，與燈具集成在一起形成一個(gè)不可分割的整體;內(nèi)置型：作為燈具中一個(gè)可替換的部件，但不能離開(kāi)燈具單獨(dú)使用;獨(dú)立型：提供了所有必要的安全保護(hù)，可以脫離燈具單獨(dú)使用。

常規(guī)電性能要求

非自鎮(zhèn)流LED模塊在驅(qū)動(dòng)控制電路配合下恒壓、恒流或恒功率工作。

自鎮(zhèn)流LED模塊在交流50Hz、l000V以下，直流250V以下電源供應(yīng)下工作。

對(duì)于非自鎮(zhèn)流LED模塊，在基準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)控制器配合下，在額定電壓(電流)下穩(wěn)定工作時(shí)，實(shí)際消耗的功率不應(yīng)大于額定功率的105%。

對(duì)于自鎮(zhèn)流LED模塊，其在額定條件下穩(wěn)定工作時(shí)，其實(shí)際消耗的功率不應(yīng)大于額定功率的105%，實(shí)際功率因數(shù)不應(yīng)比制造商的標(biāo)稱(chēng)值低0.05。

電性能要求中的EMC性能要求

電子電氣產(chǎn)品EMC方面的性能要求在以前并不受重視，但現(xiàn)在越來(lái)越多的國(guó)家和組織都把電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)作為電氣電子產(chǎn)品必備的性能評(píng)價(jià)依據(jù)，我國(guó)在2003年8月1日開(kāi)始執(zhí)行的CCC強(qiáng)制性認(rèn)證，也把電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)依據(jù)。

電磁兼容(EMC)包括電磁干擾(EMI)和電磁抗擾(EMS)兩個(gè)方面。針對(duì)用于照明的LED模塊，以下幾項(xiàng)EMC方面的性能要求應(yīng)予以考慮：

1、靜電放電抗干擾

在低濕度條件下，人體通過(guò)摩擦?xí)щ?，帶了電的人體直接觸摸LED產(chǎn)品或其鄰近設(shè)備時(shí)，放電脈沖電壓i 邑會(huì)導(dǎo)致LED產(chǎn)品損壞，因此須對(duì)LED產(chǎn)品的抗靜電能力作出要求。

2、快速瞬變脈沖群抗擾度

電路中機(jī)械開(kāi)關(guān)對(duì)電感性負(fù)載的切換，通常會(huì)對(duì)同一電路中的其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，其特點(diǎn)是脈沖成群出現(xiàn)，脈沖重復(fù)頻率較高，脈沖波形的上升時(shí)間短暫。它通常會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作，因此該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)LED產(chǎn)品的控制電路而言是十分重要的。

3、臂擊浪涌抗擾度

雷擊是自然界普通的物理現(xiàn)象，它可以在戶外架空線上感應(yīng)出浪涌電壓和電流。此外，在電站或開(kāi)關(guān)站中，大型開(kāi)關(guān)切換瞬間也會(huì)在供電線路上感應(yīng)出大的浪涌電壓和電流。這種浪涌能量特別大，可能會(huì)導(dǎo)致電氣電子產(chǎn)品的損壞。因此該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于LE D產(chǎn)品(尤其是戶外用產(chǎn)品)非常重要。

4、周渡跌落抗擾度

周波跌落包括電壓跌落、短時(shí)中斷和電壓變化。電壓跌落、短時(shí)中斷是由電網(wǎng)、變電設(shè)施故障或負(fù)載出現(xiàn)大的變化引起的，有時(shí)會(huì)連續(xù)出現(xiàn)兩次或多次跌落或中斷，電壓變化則是負(fù)載連續(xù)變化引起的，通常會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。該項(xiàng)指標(biāo)是考核LEDJ~用產(chǎn)品在不穩(wěn)定電網(wǎng)中的抗干擾能力。

5、傳導(dǎo)騷擾

傳導(dǎo)騷擾是電氣電子產(chǎn)品自身所產(chǎn)生的，通過(guò)導(dǎo)體傳輸形成的電磁騷擾。傳導(dǎo)騷擾屬于低頻現(xiàn)象， 一般都在9kHz～30M Hz。

6、輻射騷擾

輻射騷擾是電氣電子產(chǎn)品自身所產(chǎn)生的，以電磁波的形式通過(guò)空間傳播形成的電磁騷擾。電氣電子產(chǎn)品的元件內(nèi)部互相連通的行為就像小天線，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)就會(huì)發(fā)射電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)脈沖變壓器時(shí)就會(huì)形成磁場(chǎng)。

7、諧波電流

所有非線性負(fù)載都能產(chǎn)生諧波電流，諧波電流將導(dǎo)致電源電流波形畸變，對(duì)電網(wǎng)造成污染，必須加以控制。對(duì)諧波電流的限制在一些自鎮(zhèn)流的普通光源性能要求標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T17263—2002普通照明用自鎮(zhèn)流熒光燈性能要求[2])中已有規(guī)定。

以上前四項(xiàng)為EMS指標(biāo)，后三項(xiàng)為EMI指標(biāo)。值得注意的是，對(duì)于自鎮(zhèn)流的LED模塊，測(cè)試時(shí)只需要對(duì)輸入端進(jìn)行試驗(yàn)，而非自鎮(zhèn)流的LED模塊，則需要分別試驗(yàn)配套的驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入、輸出和LED模塊的輸入端。

小結(jié)

對(duì)照明標(biāo)準(zhǔn)中的電學(xué)性能要求作了一些探討，重點(diǎn)討論了其中的EMC方面的要求。注重LED產(chǎn)品在EMC方面的性能要求，不僅可以提高其本身產(chǎn)品質(zhì)量，更重要的是可以使我國(guó)的LED產(chǎn)品較好地與國(guó)際接軌，有利于消除貿(mào)易壁壘，促進(jìn)我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 全國(guó)無(wú)線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等。電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南， 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社。1999

[2] GB/T17263-2002普通照明用自鎮(zhèn)流熒光燈性能要求