照明LED標準中的電學(xué)性能要求之探討

導讀：照明LED標準體系的建設是半導體照明工程項目中的重要課題之一。本文對LED模塊在電學(xué)方面的性能要求應考慮的方面唯了一些探討.除了一般規的電性能要求，著(zhù)重關(guān)注了其中關(guān)千EMC方面的要求。這些性能要求對于照明LED模塊而言是擔當重要的 并逐漸政為國際關(guān)注的焦點(diǎn)。

標簽：LED 照明 光源

隨著(zhù)LED照明曲蓬勃發(fā)展，其標準體系的建設也顯越發(fā)重要，特別是LED模塊電學(xué)性能中，關(guān)于EMC方面的標準要求需要更加完善. 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標準體系的建設是半導體照明工程項目中的重要課題之一。本文對LED模塊在電學(xué)方面的’}生能要求應考慮的方面唯了一些探討.除了一般規的電性能要求，著(zhù)重關(guān)注了其中關(guān)千EMC方面的要求。這些性能要求對于照明LED模塊而言是擔當重要的 并逐漸政為國際關(guān)注的焦點(diǎn)。

前言

上世紀90年初的世紀藍色LED發(fā)明后,白光LED技術(shù)有了突破性的進(jìn)展。因為白色LED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,以及可能面臨突破,白光LED已被大多數研究人員認為,二十一世紀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)和機構,都在LED做出了偉大的部署和輸入,LED光源已經(jīng)出現以來(lái)迄今未知的注意力。中國在2003年推出了一個(gè)全面的半導體照明工程,取得顯著(zhù)成果。“十一個(gè)五”規劃是半導體照明項目包括重要科技領(lǐng)域,成立了一個(gè)特別的半導體照明。隨著(zhù)半導體照明行業(yè)的蓬勃發(fā)展,半導體照明產(chǎn)品的評價(jià)和測試的標準變得更加重要和緊迫的,建設標準化體系的半導體照明工程是一個(gè)重要的主題。

目前國內外都還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的半導體照明標準，只有有關(guān)普通LED的測試標準和普通光源的照明標準。我國半導體照明標準體系建設也在進(jìn)行之中，目前，國家有關(guān)部門(mén)正在考慮“照明用LED性能要求”及“照明用LED測試方法”標準的制定。由于篇幅有限，本文僅僅就其中有關(guān)LED模塊在電學(xué)方面的性能要求應考慮的方面做一些探討。著(zhù)重討論了電性能要求關(guān)于EMC方面的要求[1]，這方面內容以前并不受到重視，而今卻越來(lái)越為國際社會(huì )所關(guān)注。

產(chǎn)品分類(lèi)

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

根據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)燈具單獨使用;獨立型：提供了所有必要的安全保護，可以脫離燈具單獨使用。

常規電性能要求

非自鎮流LED模塊在驅動(dòng)控制電路配合下恒壓、恒流或恒功率工作。

自鎮流LED模塊在交流50Hz、l000V以下，直流250V以下電源供應下工作。

對于非自鎮流LED模塊，在基準驅動(dòng)控制器配合下，在額定電壓(電流)下穩定工作時(shí)，實(shí)際消耗的功率不應大于額定功率的105%。

對于自鎮流LED模塊，其在額定條件下穩定工作時(shí)，其實(shí)際消耗的功率不應大于額定功率的105%，實(shí)際功率因數不應比制造商的標稱(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，但現在越來(lái)越多的國家和組織都把電磁兼容標準作為電氣電子產(chǎn)品必備的性能評價(jià)依據，我國在2003年8月1日開(kāi)始執行的CCC強制性認證，也把電磁兼容標準作為評價(jià)依據。

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

1、靜電放電抗干擾

在低濕度條件下，人體通過(guò)摩擦會(huì )帶電，帶了電的人體直接觸摸LED產(chǎn)品或其鄰近設備時(shí)，放電脈沖電壓i 邑會(huì )導致LED產(chǎn)品損壞，因此須對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

電路中機械開(kāi)關(guān)對電感性負載的切換，通常會(huì )對同一電路中的其他電子設備產(chǎn)生干擾，其特點(diǎn)是脈沖成群出現，脈沖重復頻率較高，脈沖波形的上升時(shí)間短暫。它通常會(huì )使設備產(chǎn)生誤動(dòng)作，因此該項指標對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象，它可以在戶(hù)外架空線(xiàn)上感應出浪涌電壓和電流。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(xiàn)路上感應出大的浪涌電壓和電流。這種浪涌能量特別大，可能會(huì )導致電氣電子產(chǎn)品的損壞。因此該項指標對于LE D產(chǎn)品(尤其是戶(hù)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)、變電設施故障或負載出現大的變化引起的，有時(shí)會(huì )連續出現兩次或多次跌落或中斷，電壓變化則是負載連續變化引起的，通常會(huì )持續一段時(shí)間。該項指標是考核LEDJ~用產(chǎn)品在不穩定電網(wǎng)中的抗干擾能力。

5、傳導騷擾

傳導騷擾是電氣電子產(chǎn)品自身所產(chǎn)生的，通過(guò)導體傳輸形成的電磁騷擾。傳導騷擾屬于低頻現象， 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)品的元件內部互相連通的行為就像小天線(xiàn)，當電流通過(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(xiàn)性負載都能產(chǎn)生諧波電流，諧波電流將導致電源電流波形畸變，對電網(wǎng)造成污染，必須加以控制。對諧波電流的限制在一些自鎮流的普通光源性能要求標準(如GB/T17263—2002普通照明用自鎮流熒光燈性能要求[2])中已有規定。

以上前四項為EMS指標，后三項為EMI指標。值得注意的是，對于自鎮流的LED模塊，測試時(shí)只需要對輸入端進(jìn)行試驗，而非自鎮流的LED模塊，則需要分別試驗配套的驅動(dòng)控制電路的輸入、輸出和LED模塊的輸入端。

小結

對照明標準中的電學(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的LED產(chǎn)品較好地與國際接軌，有利于消除貿易壁壘，促進(jìn)我國半導體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1] 全國無(wú)線(xiàn)電干擾標準化技術(shù)委員會(huì )等。電磁兼容標準實(shí)施指南， 中國標準出版社。1999

[2] GB/T17263-2002普通照明用自鎮流熒光燈性能要求