超全：LED燈具結構設計科普知識

一． 相關定義

1．燈具：凡是能分配，透出或轉變一個或多個光源發(fā)出的光線的一種器具，并包括支撐、固定和保護光源必需的部件（但不包括光源本身），以及必需的電路輔助裝置和將它們與電源連接的設施。

2．普通燈具：提供防止與帶電部件意外接觸的保護，但沒有特殊的防塵、防固體異物和防水等級的燈具。

3．可移動式燈具：正常使用時，燈具連接到電源后能從一處移動到另一處的燈具。

4．固定式燈具：不能輕易的從一處移動到另一處的燈具，因為固定以致于這種燈具只能借助于工具才能拆卸。

5．嵌入式燈具：制造商指定完全或部分嵌入安裝表面的燈具。

6．帶電部件：在正常使用過程中，可能引起觸電的導電部件。中心導體應當看作是帶電部件。

7．EN安全特低電壓（SELV－safety extra-low voltage）：在通過諸如安全隔離變壓器或轉換器與供電電源隔離開來的電路中，在導體之間或在任何導體與接地之間，其交流電壓有效值不超過50V。

8．UL低壓線路：開路電壓不超過交流電壓有效值30V的線路。

9． 基本絕緣（EN）：加在帶電部件上提供基本的防觸電保護的絕緣。耐壓應在2U+1000V以上（U：當?shù)氐碾娋W電壓）。

10．補充絕緣（EN）：附加在基本絕緣基礎上的獨立的絕緣，用于基本絕緣失效時提供防觸電保護。耐壓值應在2U+1750V以上（單層）。

11．雙層絕緣（EN）：基本絕緣與補充絕緣組成的絕緣，耐壓值應在4U+2750V以上（即基本絕緣與補充絕緣耐壓之和）。

12．增強絕緣（EN）：絕緣效果與雙層絕緣相當?shù)囊环N加強性絕緣。從總體上看，一般只為一層，但也可由多層組成，且各層不可明確進行分割并單獨測量。耐壓值應在4U+2750V以上。

13．CLASS O級燈（EN）：僅以基本絕緣為電擊保護措施的燈具，無接地等保護措施。

14．CLASS I級燈（EN）：除了基本絕緣為電擊保護措施外，還采用了其它如接地等保護性措施的燈具。

15．CLASS II級燈具（EN）：采取雙重絕緣或增加絕緣為電擊保護措施的燈具。其絕緣效果不依賴于接地或安裝條件。

16．CLASS III級燈（EN）：使用特低安全電壓（SELV）為防電擊保護方式的燈具。

17．普通可燃材料（normally flammable material）：材料的引燃溫度至少為200℃，并且在此溫度時該材料不至于變形或強度降低。例如木材及厚度大于2mm的以木材為基質的材料。

18．易燃材料（readily flammable material）：普通可燃材料和非可燃材料以外的一種材料。例如木纖維和厚度小于2的以木材為基質的材料。

19．非可燃材料（non-combustible material）：不能助燃的材料。例如金屬、水泥等。

20：定型試驗（type test）：對定型試驗樣品進行測試，其目的是檢驗某一給定產品的設計是否符合有關標準的要求，但通過定型測試后的產品在生產階段是否符合標準要求，需要以測試報告及相關文件來保證。

二． 燈泡簡介

1．鎢絲燈泡，包括白熾燈泡、石英燈泡及鹵素燈泡等。

常用白熾燈泡有：Type A，B，C，G，R，T、 歐洲燈泡Base – E14，E27。其中，英國亦可用B15，B22； 北美燈泡Base Type – E12，E17，E26。 E-Edison(愛迪生式螺絲口)；B-Bayonet（卡口）

A． 常用石英燈泡有Type T（JC），MR，JDR-C（GU10）。

2．熒光燈管，常用有FL（T5，T8，T12…），PL-S，PL-C，2D以及節(jié)能燈管。

注：對鎢絲燈泡及FL熒光燈管通常的表示方法為：表示類型（Type）的字母加上阿拉伯數(shù)字，例如：A19，B10，C7，G25，S11，T8…，其中阿拉伯數(shù)字表示燈泡的大概直徑，如A19燈泡的直徑D=19*1/8”，再乘以25.4即為以mm為單位的燈泡直徑。

特例：歐規(guī)R泡所跟的數(shù)字為燈泡實際尺寸，如R50，Ｒ80…

三． 燈具分類

（一）按安裝方式：

可移動式燈具：臺燈，掛式壁燈，落地燈 固定式燈具：天花燈（吸頂燈），吊燈，壁燈，嵌入式燈，軌道燈。

（二）使用環(huán)境：

1．EN規(guī)格

1)戶內使用：用符號 表示，金屬件外表面要作防腐處理；

2)戶外使用：用符號 表示，金屬件外表面要作防腐處理； 特別要求：噴水測試（即要求有最小Ф3.2mm漏水孔），金屬件內外表面要作防腐處理。

2．UL/CSA規(guī)格

1)干環(huán)境（DRY LOCATION）：至多暫時濕氣較大。例如起居室、客廳、廚房 等室內環(huán)境。

2)潮環(huán)境（DAMP LOCATION）：至少會周期性出現(xiàn)濕氣液化現(xiàn)象。例浴室、地窖冷凍庫等室內潮濕的環(huán)境以及在陽臺天蓬內、大門遮雨罩等有上蓋的戶外環(huán)境。

3)濕環(huán)境（WET LOCATION）：至少會遭受雨滴或水濺。例如地下、水中及所有戶外環(huán)境和洗車場等可以淋到水的戶內環(huán)境。

注：潮環(huán)境、濕環(huán)境主要特別要求：噴水測試（即要求有漏水孔最小3.2mm），金屬件內外表面要作防腐處理，燈頭導電觸片需耐腐蝕（銅端片）。

(三)按使用標準類別

1．北美體系：主要是UL/CSA規(guī)格體系。電壓為AC100V～127V，60HZ，包括北美洲、南美洲的部分國家以及日本、菲律賓、臺灣等前美國殖民地區(qū)。

UL Lab.按CSA標準對產品進行測試，合格則可用cUL MARK出口加拿大。

2．國際電工委員會（IEC－International

Electrotechnical Commission）體系：包括、歐洲、亞洲、澳洲、非洲、東南亞的絕大多數(shù)國家和地區(qū)。所列規(guī)格都為引用EN60598系列標準再加上本國（本地區(qū)）的一些特別要求（如電壓，插頭類型等）。我國于1957年參加IEC，目前是IEC理事局、執(zhí)委會和合格評定局的成員。燈飾行業(yè)的國家標準GB7000系列對應于IEC60598系列。

其中IEC（EN）產品還可細分為如下類別：

（1）按防電擊保護程度：

A．CLASS 0級燈，無代表符號。

特征：電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/無接地。

B．CLASS I級燈，無代表符號。單層絕緣結構，外露可觸金屬需接地。CLASS I 燈中可有部分結構為CLASS II結構。

特征：電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/有接地。

C．CLASS II級燈，用符號“ ”表示。II級燈通常為雙重絕緣結構，但可以有部分結構為CLASS III結構（如變壓器之后的低壓部分）。（內置式變壓器應設計為二類燈具）。

特征：電源電壓為50V以上高壓/雙重絕緣/無接地。

D．CLASS III 級燈。用符號“ ”表示，供電為安全特低電壓SELV（外置變壓器直插式燈具）

特征：電源電壓為50V以下低壓/單層絕緣/無接地。

（2）按防塵防固體異物、防潮能力IP指數(shù)區(qū)分：IPXX

第一位數(shù)：防塵防固體異物指數(shù)，分0-6七個等級。數(shù)字愈大防塵防固體異物能力愈強。

0：無防護；

1：防大于50mm的固體異物；

2：防大于12mm的固體異物；

3：防大于2.5mm的固體異物；

4：防大于1mm的固體異物；

5：防塵；

6：塵密

第二位數(shù)：防潮能力指數(shù)，分0-8九個等級。數(shù)字愈大防潮能力愈強；

0：無防護；

1：防滴（垂直）；

2：防滴（傾斜15度）；

3：防淋水（60度范圍）；

4：防濺水；

5：防噴水：

6：防猛烈海浪；

7：防浸水影響；

8：防潛水影響。

說明：1）普通燈具防護等級為IP20，一般不用標示。

2）戶外使用燈具的防護等級IP#一般都在IP23或以上，且需要標示。

3）按安裝面可燃性區(qū)分：

A．僅適宜于直接安裝在非可燃表面的燈具，用符號“ ”表示。

B．適宜安裝在普通可燃表面的燈具，用符號“ ”表示。

C．可安裝在普通可燃表面且隔熱材料可能蓋住燈具的場合(即嵌入式)，用“ ” 表示。

四． 主要電氣元件

材質要求：

UL/cUL/CAS規(guī)格：電流的載體(導電體)必須是銅、銅合金、鎳合金，或不銹鋼。

EN規(guī)格：載流部件(導電體)須由銅或含銅至少80%以上的銅合金或至少具有相同導電性能的材料制成。

1．燈頭：

1．1 UL/cUL/CAS規(guī)格（AC120V 60HZ）

規(guī)格為E26、E17、E12，多用陶瓷和電木燈頭，不能使用鋁燈頭。E26燈頭多為帶開關， E17、E12燈頭不帶開關。要求有UL認證。

1．2 EN規(guī)格（AC220V～230V 50HZ）

規(guī)格為E14、E27螺紋燈頭，多為塑料燈頭，也有陶瓷燈頭，較少電木燈頭。E27燈頭一般耐溫度210℃（60W或60W以下），100W一般采用陶瓷燈頭。一般燈頭不帶開關。要求有VDE或相應認證。

1．3 SAA/BS規(guī)格（AC240V 50HZ）

常用B22和B15卡口燈頭，不分極性，也用E27、E14螺紋燈頭，一般不帶開關。

1．4 GB規(guī)格（AC220V 50HZ）

常用E14、E27螺紋燈頭，也有B22卡口燈頭。要求有CQC認證。

2．開關

2．1 UL/cUL/CAS規(guī)格：

A、旋轉開關：如燈頭開關，底座開關。

B、 中途開關：從中途開關到出線位長度不小于20cm。

C、 長方形拔動開關：多用于石英燈，部分臺燈也用，一般安裝要求為上開下關，前開后關，左開右關，但要以滿足客戶要求為原則。

D、 調光器：有旋轉式：即逐漸由暗到亮，無級調光。 三位式：即弱亮→亮→滅

E、觸摸開關：四位式→弱亮→亮→強亮→滅

2．2 EN規(guī)格

A、燈頭按動開關

B、底座拔動開關安裝方向同UL要求

C、方形拔動開關安裝方向同UL要求

D、中途開關（單刀制）：一般要中途開關至出線位長度不小于20cm； 腳踏開關（按動開關或調光器）：一般出線位至腳踏開關距離不小于30cm。

2．3 SAA/BS規(guī)格

SAA開關一般用雙刀開關，分底座開關和中途開關（雙刀制），但客戶有特別要求除外；BS用單刀制，同VDE要求。

2．4 GB規(guī)格

用有CQC、CCC認證的開關，臺燈、夾燈用按動開關，開關至出線位長度不小于20cm；落地燈用腳踏開關；出線位至腳踏開關距離不小于30cm。

3．電源線：

3．1 UL/cUL/CAS規(guī)格： 一般用SPT-2透明電源線大小腳有孔插頭，要求插片材質為銅質鍍鎳，有字嘜線連到小腳為L極，條紋線連大腳為N極，開關要切斷有字嘜的電線。也有用黑色插頭線，大小腳雙直腳扁插頭，N極電線外徑較粗且有直棱紋，L極電線外徑較細且光滑。燈體內部用黑白引線，一般黑引線接L極，白引線接N極。

出線長度為由出線位到插頭不小于6英尺，公司規(guī)定不短于1.80m，接線方式一般用閉端接線器(奶嘴)、旋入式接線器(牙膏蓋)。

3．2 EN規(guī)格

兩芯雙重絕緣線，雙腳圓插頭。內有啡色線、藍色線，啡色線接L極，藍色線接N極；三芯雙重絕緣線，三腳圓插頭，內有啡色、藍色及黃綠雙色引線，其中黃綠雙色線為接地線，裝開關時一定要控制火線，電源線出線長度要求為1.85m，接線方式一般用接線座。

3．3 SAA/BS規(guī)格

SAA用雙重絕緣帶插頭電線，插頭為兩片扁腳八字形（不分大?。?，BS用雙重絕緣BS規(guī)格裝線，不帶插頭，BS插頭設計為I類，由生產線或由客人裝上去，插腳為三片扁腳呈“品”字形，插頭內壓線碼螺絲要求承受0.5Nm扭力，電源線出線長度同VDE要求。

3．4 GB規(guī)格

用雙重絕緣帶雙直腳扁插頭電源線，插腳不分大小，不帶孔，電源插線一定要有CCC認證標志，其出線長度同VDE要求。

4．變壓器

4．1 UL/cUL/CAS規(guī)格

UL/CSA變壓器的初級電壓是120V，次級根據需要有不同，一般為12V，由于次級電壓低，電流大，所以次極出線較粗。變壓器要求有UL/cUL/CAS認證。

4．2 EN規(guī)格

初級輸入電壓230V，次極輸出電壓多為12V，保險絲接在初級。要求有VDE認證。

4．3 GB規(guī)格

要求有CQC或CCC認證的供應商。

五． 燈具產品主要技術要求

1． 高壓測試：

A． UL/cUL規(guī)格：

普通固定式燈具：1500V/1.0mA/1秒；

可移動式燈具：1500V/0.5mA/1秒；

B．EN規(guī)格：

CLASS：2U+1000V/1mA/1秒；（U為電網電壓值）

CLASS II：4U+2750V/1mA/1秒；

CLASS III：500V/0.5mA/1秒；

高壓測試時，UL規(guī)格要求頻率40～70Hz，泄露電流不超過0.5mA，而EN規(guī)格要求50/60Hz，泄露電流：O類II燈具0.5mA；

I類可移動式燈具1.0mA；I類固定式燈具1.0mA，額定輸入功率大于1kVA的I類固定式每1kVA，泄露電流增加1.0mA，最大值5.0mA。

2．接地電阻測試：

A． UL/cUL規(guī)格：用12V，25A電流，測得的地阻不大于0.1Ω（100mΩ）；

B．EN規(guī)格：將空載電壓不小于12V及不小于10A的電流加載于可觸及金屬及接地端子之間，測得的地阻不大于0.5Ω（500mΩ）。

3．拉力測試（電源線離開燈體位置或分拆包裝時內部接線的接線點）

A． UL/cUL規(guī)格：35Lbs/1分鐘，位移不能超過1.6mm。

防拉裝置：拉力圈、UL結、壓線碼、迷宮結構

B．EN規(guī)格：13.5Lbs，1分鐘內拉25次，每次維持1秒，位移不能超過2mm。

防拉裝置：拉力圈、壓線碼、迷宮結構

4．扭力測試

螺絲連接部位一定要保證相應之扭力以確保其功能及電器性能不受影響。

燈頭要承受一定扭力1分鐘。

E26、E27和B22燈頭：2.0Nm

E14和B15燈頭（蠟燭燈頭除外）1.2Nm

E14和B15蠟燭燈頭0.5Nm.

連接處有STOP位防止360˙旋轉，承受2.5Nm每轉的扭力；

M10螺紋以下連接處承受扭力為2.5Nm，M10螺紋以上為5.0Nm扭力

5．電線號數(shù)：

A． UL/cUL規(guī)格：最小為18AWG。

特例：

1)被完全覆蓋住的、2)使用不會移動的、3)變壓器次極接線、可以使用18AWG～24AWG電線。

軌道燈：

1)ADAPTOR（適配器）及燈身部分：18AWG。

2)CONNECTOR（連接器）及軌道部分：12AWG或截面積不小于3.3mm2。

B． EN規(guī)格：

主體電源線：

1)普通燈具：至少0.75mm2

2)其它燈具：至少1.0mm2（戶外燈、惡劣環(huán)境使用的燈具）

3)當帶10/16A插座時，至少1.0mm2

燈具內部引線：

1)正常工作電流大于2A：至少0.5mm2，絕緣層厚0.6mm。

2)正常工作電流小于2A：至少0.4mm2，絕緣層厚0.5mm。

6．電線的連接方式：

A． UL/cUL規(guī)格：電源線與內部引線或內部引線之間的連接可以用閉端接線器(奶嘴)、旋入式接線器(牙膏蓋)、焊錫連接，同一個旋入式接線器內接線不能超過5根。

B．EN規(guī)格：電源線與內部引線或內部引線之間的連接可以用接線座、閉端接線器(奶嘴)、焊錫（不接受牙膏蓋）。

注：接線座固定在金屬件上時，需能通過多股線之一股的8mm逃逸測試。通常在接線座和金屬件之間加塊青殼紙作為補充絕緣。接線座留給用戶接線端，需標識L、N或L、N、接地符號 。

7．極性區(qū)分：

火線(L極)：接燈頭中心導電觸片，開關切斷電源L極。

UL：黑色及雙芯電源線中不帶凸脊的電線；

EN：棕色或紅色線；

零線(N極)：接燈頭側觸片或螺套；

UL：白色或兩芯電源線中帶凸脊的電線；

EN：藍色或黑色線；

8．電線開線處理：

A． UL/cUL規(guī)格：開線小于7mm，線端可浸錫，浸錫長度不大于3.2 mm

B． EN規(guī)格：端子為彈弓式連接時，才可浸錫。非彈弓式，必須包銅端子，且≧5mm。

9．過線保護：

電線穿過金屬零件，在過線處要加保護線套(如膠粒)，或電線加套管(硅膠管、黃蠟管等)；

10．萬向搖頭等過線零件的防轉及扭力測試：

A． UL/cUL規(guī)格：可活動的連接點，活動時不能影響到導體的絕緣，旋轉要限制在360°以內，或符合旋轉測試(6000次)。扭2.26Nm/1分鐘和吊35LBS或4倍重量/1分鐘（UL1598）

B． EN規(guī)格：連接處直徑≦M10mm，要能通過2.5Nm扭轉測試；連接直徑≥M10mm，要能通過5.0 Nm扭轉測試。

11．螺絲連接：

A． UL/CSA規(guī)格：自攻螺絲需通過燈體重量的4倍重量的吊重測試。

B． EN規(guī)格：如螺紋直徑小于3.0mm，則連接螺絲必須植入金屬物中，另外，螺絲要能通過松/緊5次測試≦2.8mm，0.4mm；≦3.0mm，0.5Nm；≦3.2，0.6 Nm；0.8Nm…

12．吸頂燈/壁燈吊重測試：

A． UL/cUL規(guī)格：燈體重量4倍重/1小時，零件無明顯變形或損壞。

B． EN規(guī)格：燈體重量4倍重/1小時，零件無明顯變形或損壞。

13．傾倒測試（針對可移動式燈具）：

A．UL/cUL規(guī)格：可移動式燈具必須通過8°傾倒測試。

B．EN規(guī)格：

1)6°傾倒測試：所有可移動式燈具必須通過此測試；

2)15°傾倒測試：通過6°測試但不能通過非正常溫度測試（燈具傾倒后光源照射面溫度高于175℃）的可移動式燈具必須通過此測試。 傾倒測試時，按照最不利于將燈具穩(wěn)定的方向將燈具放置到測試臺上。

14．夾持力（針對夾燈）：

A． UL/cUL規(guī)格：分別夾1.6mm厚的鐵板和38mm厚的木板，吊燈具自重1小時不跌落。

B． EN規(guī)格：

1）分別夾在： a）10mm玻璃， b）能夾持之最厚玻璃（20mm or 30mm…，最厚40mm）， 用20N力拉電源線，夾不能移動；

2）夾直徑20mm金屬棒，用20N力拉電源線，燈不能跌落。當夾玻璃板能通過，而夾金屬圓棒不能通過時，可在說明書中注明不準夾在圓棒上。

15．石英燈防爆/防紫外線UV：UV FILTER（紫外線過濾器）

A．UL/cUL規(guī)格：除非用本身防UV的低氣壓燈泡，石英臺燈/落地燈（5英呎高的Torchiere除外）需加UV鏡片—100W以下，2.4mm；≥100W，3.2mm。

B．EN規(guī)格：除非用本身防UV的低氣壓燈泡，石英臺燈/落地燈需加防爆鏡片，防爆鏡片要能通過0.35Nm的沖擊測試。

16．電氣間隙（Clearance）和爬電距離(CREEpage Distance)

A．UL/cUL規(guī)格：6.4mm。注：燈頭，開關及CLASS II 變壓器次極不考慮。

B．EN規(guī)格：

1)基本絕緣—50V：0.2mm；1.2mm；250V：1.7mm；2.5mm。

2)補充絕緣—250V：3.6mm。

3)增強絕緣—250V：6.5mm。