LED控制装置分类.docx

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LED控制装置分类

LED在开始工作时，不需要预热和触发脉冲；在正常工作时，可以在特低安全电压下工作，这些都是LED较其它气体放电光源来说独特的优点。

为了充分利用LED的这些优点，设计性能优良的LED控制装置是保证照明LED的优点得到充分发挥的重要工作。

在进行LED控制装置的设计时，首先应根据GB19510.14/IEC61347-2-13标准中6章的分类要求，确定所设计的LED控制装置的类别。

（一）LED控制装置的分类及适用场合

　　1.自耦式控制装置

　　LED自耦式控制装置是指其内部输出电路与电源电路有内在连接的一种控制装置（例如通过电容、电感限流等电路）。

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（SELV）的要求。

此类控制装置不属于SELV标志的LED控制装置，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Ⅰ类或Ⅱ类的防触电保护要求。

　　适用范围：

　　此类控制装置由于内部没有采用隔离措施，所以其转换效率相对高一些，一般适用于对输出电压不需要达到SELV的场合和（或）灯具附加防触电保护较充分的场合。

　　2.等效安全特低电压或隔离式控制装置

　　此类LED控制装置就其防触电功能来说，整体上可看作为初级/次级之间具有双重或加强绝缘功能的隔离变压器。

在其内部的输出电路与电源电路之间（包括印制线路板上的电路和元件之间以及隔离变压器内部），对不高于250V电压的电源网络

（1）其爬电距离和电气间隙应不小于6~7mm（根据污染等级不同）。

（2）输入端在额定电源电压下时，其输出电压应不高于SELV电压的限值（有效值≤50V）。

如果带额定负载时，最大输出电压应≤25V（有效值），空载输出电压≤33V（有效值）并且峰值≤33√2V时，输出端子可外露。

（3）输出端子和电源电路之间。

为了EMC防护或控制要求所跨接双重或加强绝缘的电容器应是Y1电容或两个串联的且参数相同的Y2电容。

　　适用范围：

　　此类控制装置应安装在灯具或具有类似防护功能的壳体内，但是在满足上述有关条件时，输出端子可以没有防触电保护，可外露。

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除了应满足上述“等效安全特低电压或隔离式控制装置”的要求外，还需满足下述要求：

（1）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特之处：

　　ta —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ta值，如不标，则默认为ta＝25℃。

——表示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）时具有自动保护不发生安全性故障的功能。

——表示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。

（2）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。

　　（3）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0.94～1.06倍处于短路或过载状态下最大温升值不得超过表2。

　　（4）控制装置的磁芯和绕组的周期试验

　　独立式安全特低电压LED控制装置的变压器（包括磁芯和绕组）要进行指定对应温度下的加热——潮态试验——振动——绝缘和耐压的10个周期试验。

试验样品为3个，10个周期试验完成后，只允许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的击穿情况。

　　适用范围：

　　独立式安全特低电压LED控制装置适用于没有灯具附加防护的场合，如果具有合适的IP（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为Ⅲ类灯具的电器箱部分，直接与Ⅲ类灯具配合使用。

如果其输出电压控制在≤12V时，可供游泳池和戏水池（普通人和灯具同在水中的情况）用灯具直接使用。

LED 灯具及控制装置绝缘电阻和电气强度试验要求

1原理与一般要求

　　绝缘电阻和电气强度试验条款看似很简单，并且大部分行业内人士都认为对该条款能理解，但实际在操作执行中往往存在较多的错误现象。

　　首先应分清电气强度中的高压击穿与绝缘电阻和泄漏电流的不同之处。

在电器使用中，其绝缘层会受到感性电器断、通时产生的高压脉冲冲击，也会受到触发脉冲和雷电感应脉冲的冲击，电气强度指标是为了考核绝缘层抗电击穿的能力，电击穿一般有两种情况，一种是电气间隙不够，在高压作用下发生空间击穿放电，此类击穿一般不会造成永久性的绝缘破坏。

另一种击穿是绝缘介质被击穿，由于绝缘介质通常是有机物，当有机物被高压击穿后，击穿点处的绝缘物被高压放电所碳化，因此造成永久性的电绝缘被破坏。

照明电器的高压击穿大部分为后者。

在IEC标准中对一般电器电击穿的定义是在高压作用下，高压造成的电流≥100mA时才认为是电气强度不符合要求，而用电器一旦发生电击穿后一般是不可恢复的，并且是直接危及人身安全的。

而绝缘电阻以及泄漏电流是考核在一定的电压作用下，透过绝缘物产生的漏电流，这一漏电流并不会使绝缘物失效。

当这一漏电流较大时（按人的对电感觉灵敏性不同大约在0.5mA～5mA），会使人产生麻电的感觉，这一漏电流是不会对健康人直接产生危害的，但如在高空作业时人会因为感到麻电而本能的躲闪，可能造成高空跌落伤害。

另外，对某些心脏病人可能会产生明显的危害，因此要进行限制。

大部分采用兆欧表测量绝缘电阻的方法来限制控制装置和灯具某些部位的漏电流，但是，要求在测量绝缘电阻时断开影响测量结果的电容和电感（见GB7000.1标准10.2），而用具有加权网络的泄漏电流仪来测量整个灯具的泄漏电流，整个灯具的泄漏电流的测量结果不仅包括了在电压作用下，透过绝缘物产生的漏电流，而且还包括了灯具的电容性感应产生的漏电流（见GB7000.1标准10.3）。

　　了解上述的电气强度试验内涵后，我们还应注意IEC标准对照明电器电气强度的要求。

在标准中所说的工作电压的含义是照明电器在工作时，包括正常状态和异常状态情况下任何接线端子间或接线端对地间产生的最大稳态有效值电压（不包括瞬态值）。

由于照明行业的发展，目前已有较多的光源控制装置的输出端在工作状态或者是异常状态时按上述的要求检查，其工作电压完全可能超出输入电压（在标志项目中也要求标出光源控制装置的工作电压值）。

因此，在进行电气强度试验时，对每一光源控制装置的试验电压2U+1000V中的U应按标称的工作电压来计算。

　　2采用LED光源的灯具电气强度试验要求

　　采用LED光源的灯具电气强度试验大多比一般的灯具要复杂，按灯具内所用的控制装置不同以及灯具防触电分类的不同，基本可分成以下几个情况:

（1）采用输出为安全特低电压（SELV）或隔离式控制装置的灯具在进行绝缘电阻和电气强度试验时，首先应关注LED控制装置的标志。

　　图1所示的控制装置输出为隔离式安全特低电压（SELV），所以其内部输入与输出间也一定采取了隔离措施。

　　对于采用此类LED控制装置的灯具，应按照GB7000.1第10章表10.1和表10.2的要求进行如下试验。

　　图2是比较典型的采用LED光源的Ⅰ类灯具各电极示意图。

　　1）因为输出端为SELV，所以输出端对安装表面及灯具金属外壳（大多情况这两者是同一电位连接在一起）的绝缘电阻应≥1MΩ，电气强度所施加的电压是500V/1min不击穿。

　　输出侧的不同极性之间试验只能把接线端子B上的控制装置和LED模块接线拆下后，在接线端子B上进行，绝缘电阻也应≥1MΩ。

电气强度试验所施加的电压也是500V/1min。

　　2）因为输入端为非SELV，并且为Ⅰ类结构，所以输入端对安装表面及灯具金属外壳（大多情况两者为同一电位）应按基本绝缘考核，即绝缘电阻应≥2MΩ，电气强度所施加的电压应为（2Uin+1000V）/1min。

　　如果灯具内存在电源的开关S，则应在开关处于断开位置状态对L和N进行不同极性带电部件的绝缘电阻和电气强度试验。

还应把接线端子A上的电源线和控制装置线拆除后，对接线端子A进行不同极性带电部件的绝缘电阻和电气强度试验。

由于后两种情况都只需基本绝缘就能满足要求，所以试验限值和电压与本条第一种情况相同。

　　3）从图2可看出，输入端子电极到人可触及的导电部件有两条可能的通道:

　　a）人—灯具外壳（接地）—（基本绝缘）—输入电源端及有关线路

　　b）人—输出端子—LED控制装置（双重或加强绝缘）—输入电源端及有关线路

　　注:

因为当输出电压为SELV且负载电压≤25V时，输出端可外露，人可触及。

对于a）通道，属于Ⅰ类结构，比较好理解，是属于基本绝缘加保护接地的形式。

对于b）通道，因为输出端电压为SELV，且当负载电压≤25V时，输出端可外露，并且输出端无法实现保护接地，所以属Ⅰ类灯具中的局部Ⅱ类结构。

这一通道中的加强绝缘是由LED控制装置内部的强化隔离来实现的，所以对此类灯具，应进行输入/输出间的绝缘电阻和电气强度试验，绝缘电阻应≥4MΩ，并进行4UIN+2750V的加强绝缘电气强度试验。

　　这里应注意，既使对于输出电压>25V但仍属于SELV输出，因为输出端子对人可触及的灯具外壳，只要求1MΩ的绝缘电阻且只进行500V的电气强度试验，这并不具备基本绝缘和附加绝缘的基本要求，所以其输入/输出间仍应按加强绝缘的要求进行绝缘电阻和电气强度试验。

如果对于电器箱与光源腔分开的情况（光源腔为Ⅲ类），LED控制装置内部更要具有强化隔离功能。

　　值得指出的是，在GB7000.1标准10.2.2中指出，“对于既有加强绝缘又有双重绝缘的Ⅱ类灯具，应注意施加于加强绝缘的电压不应使基本绝缘或附加绝缘受到过高的电压。

”我们知道，大多数高压仪的输出端都具有一个对地的高电位极和低电位极，并且其低电位极一般都接地（或与潮湿箱的机壳相连），这时如果该灯具已进行完潮态处理，并在潮湿箱内，高压仪的高电位端出极输出的强化试验电压不管连接在输入端还是输出端，都将发生把强化电压直接强施加在基本绝缘上的情况。

正确的做法是，把高压仪的对地低电位极与“地”连接切断，并确认高压仪内部也不存在该电极与地连接的情况，把两个输出电极直接引出施加到上述灯具的输入端与输出端。

　　4）在LED控制电路中，如果输出端属于SELV，则其内部输入/输出间一定得符合强化隔离的要求，但输入/输出间属于隔离的，输出电压还一定满足SELV要求，对于这种情况，输出端对壳绝缘电阻应≥2MΩ并进行（2U+1000V）的电气强度试验。

值得指出的是，千万不要以为灯具内LED控制装置输出端的输出电压都低于电源电压，为了提高转换效率且简化控制装置电路，有的LED控制装置的输出电压可达400V左右（100颗LED串联），所以一定要关注隔离式非SELV控制装置的标志中有关输出电压的内容以确定U值，必要时可通过输出端开路来测量U的值来确定。

　　对于隔离式输出非SELV的控制装置，其输入/输出间只要求具有基本绝缘功能，即潮态绝缘电阻≥2MΩ，电气强度2U+1000V，只是要注意，这里的U应取Uin或Uout中较高的值。

（2）采用自耦式（非隔离）LED控制装置的灯具

　　这种自耦式LED控制装置输出端既无SELV标志，又无安全隔离标志，就属于自耦式，自耦式LED控制装置其内部的电路结构类似于荧光灯电子镇流器，输入电路与输出电路存在内部的电连接。

对于采用此类控制装置的Ⅰ类灯具，不需要进行输入/输出间的绝缘电阻和电气强度试验，也不需要输出对壳的试验。

　　（3）具有独立调光控制端子的照明电器的绝缘电阻和电气强度试验要求

　　在迄今为止的各类人造光源中，LED是最适合于在调光状态下工作的，其宽广的动态工作范围只要求控制流过其的工作电流就能方便地并且在不损害其寿命的前提下实现0～100%的调光。

另外，LED也是各类人造光源中，唯一具有与控制电路配合且当输出功率减小时，寿命延长且光效反而升高的光源。

　　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0～10V）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应的配套电路来实现调光的自动化（OL），如果我们把LED控制装置的控制端直接连接到智能化的电脑控制网络端口就能实现既有舒适照明，又能自动节电的效果，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连接或击穿，将会使电源电压“窜入”到电脑的低压控制系统中，这将严重危及人们的防触电安全性。

为此，国际国内有关灯的控制装置标准中特别规定了“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特低控制电压时（SELV），则控制装置内控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LED的控制装置，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爬电距离、电气间隙、电气强度都要达到基本绝缘或加强绝缘的指标要求。

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问题的较好方案。

从这一点可以引申到，对于具有触摸开关和/或触摸调光的照明电器，其触摸点与照明电器内的电源电路之间也必须按加强绝缘的要求进行绝缘电阻和电气强度试验。

　　对于采用电源线载波输入控制信号方式或者采用各种日光、红外、声控等感应器的输入控制信号方式则不需要单独进行控制端子的绝缘电阻和电气强度试验。

　　3对于高压仪的要求以及施加高压的要求

（1）对于高压仪的要求

　　对高压仪标准中规定，应在输出额定高电压时，保证有200mA的高压短路输出电流。

这句话的含义是:

当灯具中的控制装置的工作电压（U）最高为1000V时，2U+1000V的电压值应为3000V，4U+2750V的电压值应为6750V，要保证在3000V时具有200mA的输出电流则高压仪的输出功率应≥600VA，要保证在6750V时具有200mA的输出电流则高压仪的输出功率应≥1350VA，如果考虑到高压仪内为了显示击穿而在高压变压器输入或输出端串入的取样电阻阻抗，实际的高压仪内的变压器功率还应稍微加大，这样才能保证在试验时如发生少量的极间辉光放电，不会使输出高压有明显的跌落现象。

还有，要求高压仪显示的高压值误差应≤3%，这样才能保证电气强度试验的准确性。

当输出电流低于100mA时，过电流继电器不应跳闸，即高压造成电击穿电流≥100mA时才认为是电气强度不符合要求。

（2）施加高压的试验要求

　　在绝缘电阻的测量完成之后，立即对灯的控制装置进行电气强度试验。

试验电压施加持续lmin。

不会造成电压降的辉光放电可忽略不计。

　　试验电压为50Hz或60Hz正弦波电压，其值应与GB7000.1表1所示之值相符。

最初施加的电压不应超过规定值的1/2，然后，再将电压逐渐提高至规定值。

　我从来就不是一个独立的人，也从没有独立生活过，直到来了加国。

　　然后发现，有生俱来的独立细胞瞬间苏醒，几乎可以万事不求人，独立自强到令自己刮目相看。

　　其实是环境使然，因为我也求不到人，举目无亲，求人不如求己。

　　一个人带着女儿东奔西走，上下求索，差不多半年的时间，生活才算安定下来。

　　有幸结识了几位华人朋友，圣诞节前第一次聚餐，说起各自的安居经历，无不感叹，加国是个锻炼人的好地方，堪堪把在座的娇娇女都变成了女汉子。

　　主人是一位大我两岁的姐姐，上得厅堂下得厨房，最是热情好客，令人宾至如归。

　　席间说起各自的圣诞计划，我打算带女儿去夏威夷度假。

　　话音刚落，便有两个声音相继表示可以负责我的机场接送。

　　我和这里的许多老外一样，早在订机票的同时就租好了机场的昼夜停车，自驾往返机场。

于是婉言谢绝了朋友的好意。

　　“下次不许再这样了啊！

知道你是不想给人添麻烦，但你知不知道我们就是喜欢被麻烦呀？

”主人心直口快地埋怨道。

　　“我是早上七点的航班，五点半就得值机，四点半出发，若是让你们送的话，岂不是要跟我一样倒时差了，如果是中午的航班，我就不客气了。

”

　　“任何时侯都不需要客气。

朋友是用来干什么的？

朋友就是用来相互亏欠的。

因为把你当朋友，所以我有求于你的时侯才不会犹豫，反之你有需要的时侯，也理所当然地来求我办事，人与人之间的感情就是在一次次的相互亏欠互还人情的过程中日渐亲厚的。

我巴不得你麻烦我，这样下次我麻烦你的时侯就理直气壮了，否则你从不求我，我怎么好意思去求你，你说是不是这个理儿？

”

　　我把这当作了一堂宝贵的人情世故课。

简单朴实的道理，却蕴含着与人交往的大智慧。

　　怪不得她周围有这么多的朋友，我很羡慕她为人处事的通透。

　　从那以后，我学会以另一种方式与人相交，大方索取，大方回报，有欠有还，交情不断。

　　有位家长临时有事找人代班去图书馆做义工，我正好有时间，立刻响应。

之前我们只是恰好在同一个家长群里的点头之交，见面连话都没说过两句。

事后，她主动表示有机会一定要替我一次班，我欣然接受，你来我往的便成了朋友，更是将相互代班发扬成了传统。

　　邻居外出期间托我帮他浇花剪草送收垃圾桶，我爽快地同意，等我回国时，也毫不犹豫地请他为我服务。

有一天我不在家，监控摄像头通过手机提示我的院门被风刮开了，摇摇晃晃，还没来得及通知朋友帮我去看一眼，就见邻居走进了画面，拿着工具帮我把松掉的门拴修好，关门离去。

我又欠了他一次，没关系，下次包饺子时给他多煮一份。

　　女儿的玩伴度假回来带给我们一罐锡兰红茶，等到春天，我从国内给她捎回明前龙井。

她妈妈种的蓝莓大丰收，送给我一盆，我吃不了做成了蓝莓酱，又给她送回去一瓶。

下一次，她干脆叫我去她家，品茶煮蓝莓酱。

　　几年下来，我不再是当初那个独在异乡求助无门的女汉子，如今女汉子仍在，却是同在异乡，出入相友守望相助。

　　朋友是用来相互亏欠的，投我以桃，报之以李。