LED控制裝置標(biāo)準(zhǔn)中 主要安全要求解析
上傳人:未知 上傳時(shí)間: 2010-08-30 瀏覽次數(shù): 326 |
LED控制裝置在額定電源電壓的0.94~1.06倍處于短路或過(guò)載狀態(tài)下最大溫升值不得超過(guò)表2。
(4)控制裝置的磁芯和繞組的周期試驗(yàn)
獨(dú)立式安全特低電壓LED控制裝置的變壓器(包括磁芯和繞組)要進(jìn)行指定對(duì)應(yīng)溫度下的加熱——潮態(tài)試驗(yàn)——振動(dòng)——絕緣和耐壓的10個(gè)周期試驗(yàn)。試驗(yàn)樣品為3個(gè),10個(gè)周期試驗(yàn)完成后,只允許其中一個(gè)樣品可發(fā)生繞組內(nèi)部的短路情況,但不允許出現(xiàn)繞組對(duì)磁芯以及各繞組之間的擊穿情況。
適用范圍:
獨(dú)立式安全特低電壓LED控制裝置適用于沒(méi)有燈具附加防護(hù)的場(chǎng)合,如果具有合適的IP(防塵防水)等級(jí),也可以直接安裝在室外。此類控制裝置一般可作為Ⅲ類燈具的電器箱部分,直接與Ⅲ類燈具配合使用。如果其輸出電壓控制在≤12V時(shí),可供游泳池和戲水池(普通人和燈具同在水中的情況)用燈具直接使用。
(二)調(diào)光
調(diào)光是滿足人們對(duì)各時(shí)間段內(nèi)的不同照明需求的重要功能。各類人造光源的調(diào)光特性簡(jiǎn)述如下:
1.各類熒光燈以及所配備的調(diào)光電子鎮(zhèn)流器一般應(yīng)在滿功率位置上啟動(dòng)熒光燈,否則將會(huì)造成燈不易啟動(dòng)或明顯損害燈的壽命。另外,當(dāng)熒光燈輸出功率由強(qiáng)到弱調(diào)整時(shí),燈電弧電流的減小會(huì)造成的燈陰極溫度的下降,使燈陰極達(dá)不到電子逸出功的溫度(1000K~1100K),只有在電弧電流下調(diào)的同時(shí)相應(yīng)加大燈絲電流才能避免燈陰極溫度太低而造成的燈壽命下降。盡管這樣,由于燈低氣壓放電燈的負(fù)阻特性,當(dāng)熒光燈功率下調(diào)時(shí),燈管的電壓將明顯升高,當(dāng)燈管處于很小功率輸出時(shí),燈管電壓的大幅上升將使系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定地工作,所以各類低氣壓放電熒光燈調(diào)光范圍一般只能在20%~100%范圍,并且隨著燈功率的下降,系統(tǒng)效率也明顯下降,而且一般還不能保證小功率輸出時(shí)不損害燈的壽命。
2.各類高強(qiáng)度氣體放電燈(高壓鈉燈,石英金鹵燈,陶瓷金鹵燈等)簡(jiǎn)稱HID以及所配合的電子鎮(zhèn)流器一般也需在滿功率位置上啟動(dòng),另外當(dāng)燈的工作狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)才適合調(diào)光。當(dāng)HID燈的功率下降時(shí),電弧管內(nèi)的氣壓也隨之下降,燈的效率也會(huì)隨之下降,所以HID燈的調(diào)光范圍基本控制在50%~100%范圍內(nèi),否則將使HID燈在低功率輸出時(shí),系統(tǒng)效率大大下降。尤其是石英管芯的金鹵燈,當(dāng)其電弧功率下降時(shí),電弧管內(nèi)的氣壓也明顯下降,這將明顯造成汞放電的紫外成份增大,使光輸出成份中的紫外分量超標(biāo),此時(shí)如果沒(méi)有燈具相應(yīng)的防護(hù)措施,必將明顯造成對(duì)被照射的人和物的紫外危害。
3.在迄今為止的各類人造光源中,LED是最適合于在調(diào)光狀態(tài)下工作的,其寬廣的動(dòng)態(tài)工作范圍只要求控制流過(guò)其的工作電流就能方便地并且在不損害其壽命的前提下實(shí)現(xiàn)0~100%的調(diào)光。另外,LED也是各類人造光源中,唯一具有與控制電路配合且當(dāng)輸出功率減小時(shí),光效反而升高的產(chǎn)品。
LED這種優(yōu)良的調(diào)光特性,使人們都躍躍欲試地想嘗試制造各種具有調(diào)光功能的LED控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光。但在調(diào)光LED控制裝置的設(shè)計(jì)時(shí),必須注意LED控制裝置中控制電路與主電路的隔離絕緣問(wèn)題。一般的具有調(diào)光功能的LED控制裝置,在其控制端都采用一個(gè)低壓直流電壓源(一般為0~10V)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制(外接一個(gè)調(diào)光電位器本質(zhì)上也是利用控制裝置的內(nèi)部電路,實(shí)現(xiàn)調(diào)整直流電壓來(lái)控制調(diào)光的功能)。科技的進(jìn)步使人們都廣泛采用電腦及相應(yīng)的配套電路來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光的自動(dòng)化,如果我們采用各種晝光、紅外、聲控等感應(yīng)器再配有智能化的電腦控制網(wǎng)絡(luò),把電腦端口直接連接到LED控制裝置的控制端就能實(shí)現(xiàn)既有舒適照明,又能自動(dòng)節(jié)電的效果,這將是LED照明發(fā)展的一個(gè)重要方向,但這一系統(tǒng)中,如果控制裝置內(nèi)部的電源電路和控制電路發(fā)生電連接或擊穿,將會(huì)使電源電壓“竄入”到低壓控制系統(tǒng)中,這將嚴(yán)重危及人們的防觸電安全性。為此,國(guó)際國(guó)內(nèi)有關(guān)燈的控制裝置標(biāo)準(zhǔn)中特別規(guī)定了“控制端子與電源電路之間起碼具有基本絕緣,當(dāng)控制端子聲稱能直接連接安全特低控制電壓(SELV)時(shí),則控制裝置內(nèi)控制電路與電源電路之間應(yīng)具有強(qiáng)化絕緣功能”。這意味著,具有調(diào)光功能的LED的控制裝置,其內(nèi)部控制電路與電源電路之間在線路板上、元器件之間以及具有隔離作用的變壓器內(nèi)部的爬電距離、電氣間隙、抗電強(qiáng)度都要達(dá)到基本絕緣或強(qiáng)化絕緣的指標(biāo)要求。在這一方面,采用光電隅合器和合適的隔離變壓器是解決這一問(wèn)題的較好方案。
注:作為強(qiáng)化絕緣的變壓器內(nèi)隔板或光電隅合器的光/電器件間的絕緣物質(zhì)厚度應(yīng)≥0.4mm。
(三)LED控制裝置雷電防護(hù)方面的問(wèn)題
圖1是LED的道路燈具采用的一個(gè)LED控制裝置(驅(qū)動(dòng)電路)的電路圖,在目前LED道路燈具中80%左右都采用這一電路。這一電路在電磁兼容的功能方面,采用了有源功率因數(shù)校正電路和共模、差模濾波電路,所以其諧波和電源端子干擾(EMI)等指標(biāo)都能可靠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。但在兼顧安全和防雷電干擾方面卻存在明顯的缺陷。
1.雷電的差模干擾、防護(hù)要求和對(duì)策
我們知道雷電發(fā)生時(shí),會(huì)向空中發(fā)射一個(gè)廣譜的無(wú)線電波,這一電波被架空的電源線接受,由于我國(guó)的三相四線制供電網(wǎng)絡(luò)是采用的零線接地的極性電源供電方式,這就造成了每一單相供電線路在接受感應(yīng)的雷電脈沖電壓信號(hào)時(shí),會(huì)因?yàn)閮筛╇娋€路對(duì)地泄放回路的阻抗不同而使兩根導(dǎo)線之間產(chǎn)生一個(gè)差模(即輸入兩根電極之間)的雷電脈沖電壓干擾信號(hào),這一差模干擾信號(hào)在到達(dá)整流二極管時(shí),只要高于二極管的最高反向耐壓,整流電路就會(huì)被瞬時(shí)擊穿損壞。
在電路中,EMI防護(hù)的LC電路對(duì)雷電感應(yīng)信號(hào)稍有一些削弱的作用,但主要是依靠并聯(lián)在電路輸入端的壓敏電阻(圖中MOV1和MOV4)來(lái)防護(hù)雷電感應(yīng)的差模干擾??刂蒲b置對(duì)差模防雷電感應(yīng)的需求是,壓敏電阻在正常工作時(shí)應(yīng)處于高阻狀態(tài),當(dāng)差模雷電信號(hào)到來(lái)時(shí),削弱這一信號(hào)的幅值使雷電信號(hào)小于整流二極管的最大反向耐壓,這一電路在這一方面顯然是比較成功的。
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