國際照明產品標準的變動給LED產品更好的發展機遇及挑戰

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-08-29

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 1國際安全標準的協調一致引起的變化

 

照明電器產品的快速發展使原來的IEC標準中的光源，控制裝置及燈具的內容不一致，甚至有矛盾的情況時有出現，造成了執行方面的困惑。為此IEC的TC34技術委員會專門成立了安全標準的協調一致工作組，經過該工作組的協調，產業資訊，在基本實現安全標準的協調一致的前提下，主要還具有以下特點： 

 

（1）IEC60598和IEC61347標準都大幅降低了爬電距離和電氣間隙的要求

 

表1中的要求欄中帶下劃線的限值都是修改后的放寬數據，其中舉常用的250V列的例子，括號內的限值是老標準中的爬電距離和電氣間隙限值，而新標準的限值是帶下劃線的放寬數據。

 

（2）IEC60598和IEC61347新標準都大幅降低了電氣強度的要求

 

表2中帶括號的是老標準對電氣強度的要求。從表2可以看出，附加絕緣從原來的2U+1750下降為2U+1000；強化絕緣從原來的4U+2750下降為4U+2000的要求。

 

1.1改變對LED照明產品設計和研發的現實意義

 

我們知道LED照明產品的核心參數是工作時的結溫，照明資質，所以盡可能小的熱阻和良好的散熱結構是提高LED模組的光效、光衰和色漂移指標的關鍵。但是因為原來標準過高的爬電距離和電氣間隙要求和電氣強度的要求勢必引起LED模組與散熱器貼合的熱阻變大，造成LED光效降低，光衰加快。國際標準適當地降低這些安規要求既有利于LED模組的光效、光衰和色漂移指標，也能符合基本的安全要求，在保證安全的前提下適當放寬上述要求，使絕緣層，離邊距離等可以適當縮小，LED照明品牌，很有利于散熱，使光效提高以及光通維持率的提升。

 

1.2改變明確了各種場合的安全特低電壓的使用限值

 

對于安全特低電壓（SELV），建筑照明，以前的標準只規定最大電壓低于50 V a.c.有效值，而LED的驅動電流很多采用直流，并且直流電流中的紋波又各不相同。新的IEC60598-1和IEC61347-1標準對此作了明確并且一致的規定，當光源的電源來自安全隔離變壓器時,安全特低電壓分為：

   （1）額定不高于50 V a.c.有效值或無紋波的120Vd.c，該直流系統中最大峰值不超過140V。這一電壓可以用于僅能觸及該SELV系統一個裸露電極的情況。

   （2）額定不高于25V a.c.有效值或無紋波的60Vd.c，該直流系統中最大峰值不超過70V。這一電壓可以用于能同時觸及該SELV系統兩個裸露電極的情況。

（3）額定不高于12Va.c.有效值或無紋波的30V d.c，該直流系統中最大峰值不超過35V。這一電壓可以用于游泳池及戲水池用燈具（即人和燈具在一水池）的場合。

在標準中又規定，“無紋波” 是指紋波電壓有效值不超過直流電壓的10%。

對于LED照明器具，因為散熱和耐壓絕緣的矛盾，CCC認證，所以采用安全特低電壓輸出和把LED控制裝置或燈具設計成II類是較好的選擇，但是II類器具因為沒有接地因而使得EMC很不容易符合電磁兼容標準要求，從IEC61347-1標準給出的路徑是可以采用功能接地，其符號見圖1。標準對功能接地的描述是：“不是因安全緣故而接地的接線端子。功能接地必須有助于啟動和/或避免無線電干擾。”標準還規定“II類絕緣的控制裝置和燈具的功能接地極其連接應與帶電部件之間具有雙重或加強絕緣。”這也提醒設計者，功能接地與主電路之間的爬電距離和電氣間隙以及耐壓和絕緣要求也必須按雙重或加強絕緣來考慮。

 

2 LED的發展及應用需求影響了國際標準的走向

 

因為LED照明產品的出現在很大程度上其發展及應用需求影響了國際標準的走向，主要體現在下列方面：

 

2.1有關外部導線的規定

 

GB7000.1老標準對外部導線的只有下述規定：

普通燈具       0.75 mm2

其它燈具       1.0 mm2

如果燈具提供一個10/16 A的插座，軟導體的標稱截面積應至少是1.5 mm2。

但是在IEC60598新標準的第5 章“外部接線和內部接線”中增加了“如果有足夠的載流能力和機械特性，Ⅲ類燈具中、或燈具中的SELV電路、或其他類型燈具用于部件之間的SELV連接的外部電纜，而且最大額定電流不超過2A，店鋪照明，導體截面積可以小于0.75 mm2或 1.0 mm²，但不小于0.4 mm²。具有兩根或更多導體的電纜，如果電纜可以承受相關控制裝置提供的正常電流和短路電流的話，每根導體的最小橫截面積可以是0.2 mm2”。LED燈以小巧，形式多變并且能隱蔽在建筑中而達到見光不見燈的效果。但是，以前受到老標準的制約往往外部導線較粗而達不到這種效果。現在只要保證導線內對安全特低電壓，就可以采用較細的導線，該條款的有條件放寬是在保證安全要求的前提下迎合了LED照明燈具的這種使用要求。

 

2.2有關內部導線的新決議

 

GB7000.1標準5.3對內部導線的主要作下述規定：

“正常工作電流高于2 A時

- 標稱截面積：最小0.5 mm2，

- 絕緣層標稱厚度：最小0.6 mm（聚氯乙烯或橡皮）。

正常工作電流低于2 A有機械保護的接線：

- 標稱截面積：最小0.4 mm2，店鋪照明，

- 絕緣層標稱厚度：最小0.5 mm（聚氯乙烯或橡皮）。”

還描述道：“通過一個內部的限流裝置與固定布線連接的接線，例如燈電流控制裝置、電路斷路器、熔斷器、保護阻抗或隔離變壓器，并將最大電流限制在2 A以內，下列方式是適當的：

- 選擇小于0.4 mm2為最小截面積時，建筑照明，應考慮在正常工作條件下的最大電流以及故障條件下流過電流的時間和強度，以避免在任何條件下導線絕緣層的過熱。

- 選擇小于0.5 mm2為最小絕緣層厚度（聚氯乙烯或橡皮）時，應考慮產生的電壓應力。”但是，商業照明，標準并沒有規定當滿足上述條件時，內部導線的下限是多少。為此，行業資訊，我國的專家在參加有關國際會議時專門提出了該問題，在2013年柏林的IP會議上已做出燈具“內部導線無下限”決議，主要條件是：“當內部導線不受到機械力；連續工作溫度時導線溫度不超過90℃；最大載流不大于電工手冊的規定（≤20A/mm）；內部導線可以無下限”。

這一決議的實行給LED照明產品的設計和開發同樣開啟了很多的方便之門。

 

 

3產品特點及環境對LED照明產品的新要求

 

3.1LED照明產品的藍光危害