摘 要 :近年 来 LED在普 通照 明 市场 的应 用越 来越 广 泛 ,人 们 对 照 明 LED标 准 的 需求 和 关 注度 不 断提
高 ,本 文将介 绍 目前我 国制 定 的有 关 照明 LED标 准 的情 况 ,并 重 点对 普 通照 明用 LED模 块 及 其控 制
装置 以及 自镇 流 LED灯的技 术要 求进 行 阐述 。
关键 词 :LED 普通照明 标 准化
引言
LED是一类 可 直接 将 电能转 化 为 可见 光 和辐 射
能 的发光器 件 ,具有 工作 电压低 、耗 电量小 、发光 效率
高 、发 光响应 时间极 短 、光 色纯 、结 构牢 固、抗 冲击 、耐
振动 、性能稳定 可 靠 、重 量轻 、体 积 小 、成 本低 等一 系
列特性 ,发 展 突飞猛 进 ,现 已能批 量 生 产整 个 可见 光
谱 段各种 颜色 的高亮 度 、高性 能产 品 。广泛用 于大 面
积 图文显示 全彩 屏 、状 态指 示 、标 志 照 明 、信 号显 示 、
液晶显示器的背光源 、汽车组合尾灯及车内照明等等
方面,其发展前景 吸引全球 照明大厂先后加入 LED
光 源及市场 开发 中。极 具发 展 与 应用 前 景 的 是普 通
照 明用 白光 LED,用 作 固体 照 明器 件 的经 济 性显 著 ,
且 有利环保 。为适 应 产品发 展的需要 ,全 国照 明 电器
标 准化技术 委员会 组织 建立 了照 明用 LED的标 准化
体 系 ,并按 照 国家标 准 化管理 委员会 下达 的标 准制修 订计划 完成 了 12项 有关 照 明 LED的标 准制 定任 务 。
这 些标 准 的制 定 为 LED产 品的 生产 和使 用提 供 了技
术依 据 。本文 简要介 绍 国 内外照 明 LED的标 准情 况
以及 相关 的技术 要求 。
1 国际及 国 内照明 用 LED标准 制定情 况
1.1 国际电工 委员会 标准
国际 电工委 员会 (IEc)近年 来根据 普 通照 明 LED
的发展 及时制 定 了有关 标准 ,目前涉及 该类 产 品的标
准包括 :
* IEC 62031:
普 通照 明用 LED模 块 安全要 求
* IEC 60838—2—2:
杂 类灯 座 第 2—2部 分 :LED模 块 用 连接 器 特
殊 要求
* IEc61347—2—13:灯 的控 制装 置 第 2—13部 分 :LED模块用 直流或交 流 电子控 制装置 特殊 要
求
* IEC62384:LED模 块 用直 流 或交 流 电子控 制
装鼍 性能要 求
* IEc62560:普通 照 明用 5OV 以上 自镇 流 LED
灯 安全要 求 (草案 )
* IEC1’S62504:普通 照 明用 LED及 LED模 块 的
术语 和定义 (草案 )
* 普通 照明用 自镇 流 LED灯 性 能要求 (草案 )
1.2 国 内制定 的照 明用 LED的标准
我 国制定 了 12项 照 明用 LED的 国家 和行 业 标
准 ,产 品包括普 通照 明用发光 二极管 、LED模 块 、自镇
流 LED灯 、道路照 明和装饰 照明 LED灯 、LED的控制
装 置及连接件 等 。
* 《普 通 照 明 用 LED 灯 和 LED模 块 术 语 和
定 义》
* 《普 通照 明用 LED模块 测试 方法》
* 《普 通照 明用发光二 极管 性能要 求》
* 《普通照 明用 LED模 块 安全要求 》
* 《普 通照 明用 LED模 块 性 能要求 》
* 《普通照 明用 5Ov以上 自镇 流 LED灯 安全要
求》
* 《普通 照明用 自镇 流 LED灯 性 能要求》
*《灯的控制装置 第 14部分 :LED模块用直流
或交流 电子控制装 置的特殊 要求》
* 《普通 照明 LED模块用 直流/交 流 电子 控制 装
置 性 能要求》
* 《杂类灯 座 第 3部 分 :LED模 块 用 连 接器 特
殊要求 》
* 《道 路照 明用 LED灯 性能要 求》
* 《装 饰照 明用 LED灯 性 能要求》
2 普 通照 明用 LED的主要技 术要求
下 面将 对 目前市 场上应 用 比较 广泛 的 3类 产 品 :
普通 照 明 用 LED 模 块 、LED 控 制 装 置 以 及 自镇 流
LED灯 的技术 要求进行 简要介 绍 。
2.1 普通 照明用 LED模块
LED是指 包含 一个 P—N结 的 固体 装置 ,当受到
电流激发 时能发 出光辐射 ,而作为普 通照 明用 的 LED
实际上 是 LED模 块 (或称 为 模 块 ),他 是 一 种 组合 式
照明 光 源 装 置 。除 一 个 或 多个 发 光 二 极 管 (LEDs) 外 ,还包 括其他元 件 ,例 如 光学 、机 械 、电气 和 电子 元
件 。根 据 LED应 用 场 合 的不 同,LED模块 可被 设 计
成各种结 构 ,如 果是 设 计 为 直 接 连接 到供 电 电源 的
IJED模块则 可 称 为 自镇 流 LED模块 ,这种 模 块 如 果
再加上普 通螺 口或 卡 口灯 头 ,那 么 这 种 LED模 块 就
可 以被看作一 只 自镇 流 LED灯 。
2.1.1 分类
LED模 块一般 都 与特 殊设 计 的灯具 配 合使 用 以
达到所 需的光 分 布 ,根 据 LED模 块 在 灯具 中安 装 方
式 的不同 ,可 分为 以下 几类结 构形式 。
(1)整 体式 LED模块 :~般设 计成 灯 具 的一个 不
可替换 部件 。
(2)内装 式 LED模 块 :一 般 设 计 成安 装 在 灯具 、
灯箱 、封 闭物体 或类 似 装置 内部 ,而非 安装 在 灯具 等
外部 的不可替 换部件 的 LED模块 。
(3)独 立 式 LED模 块 :其 设 计 使 其能 和 灯 具 、辅
助灯箱 或外壳或类 似装 置 分开 安装 或放 置 的 LED模
块 。独立式 LED模块 根据 其分 类和 标 志必需 具有 所
有安 全的保护 措施 。
如果装 在 灯 具 内 的 LED模 块 为 自镇 流 的 ,则 按
其结 构形式 分 类称 为 整 体 式 白镇 流 LED模 块 、内装
式 自镇流 LED模块 和独立 式 自镇 流 LED模块 。
2.1.2 技 术要求
与其他 所有 的照明光 源一样 ,为 了保证用 户安全
正 常地使用 ,普 通 照 明用 LED模 块必 须 符 合 相关 的
安全和性 能要求 .
(1)安全 要求《普通 照 明用 LED模 块 安 全要求》给 出了对 LED
模块 的具体 的安全 要求 。按 照 制造 商 提供 的使 用说
明书 ,LED模 块 的设计 和结 构应在 正常使用 时不应对
用户或 周 围环 境造 成 危害 。为 了使 用 户能 详 细 了解
产品 的性 能 和使 用 特 点 ,对 于独 立 式 和 内装 式 LED
模块 ,制造商 应在模块 上 明确标 出 :
(a)来源标志(商标、制造商名称或销售/供应商
和名称 );
(b)型 号或制造 商的类 型符号 ;
(c)——额 定 电 源 电 压 或 电压 范 围、电源 频 率
或/和
— — 额定电源电流或电流范围、电源频率 ;
电源 电流可在 制造商 的产品说 明书 中给 出 ;
(d)额定最高温度 tc值 ,即在正常工作条件下LED模 块 在 额 定 电压/电 流 或额 定 电 压/电 流 范 围 的
最大 电压/电流下 工 作 时 ,其 外 表 面 可 能 出现 的最 高
允许温 度 。如果该值 涉及 到 LED模 块 上 的某 一个 部
位 ,则 应标 明该位 置或在 制造 商的产 品说 明书 中作 出
规定 。
除此之 外 ,制 造商还 应在模 块上 的 明显 位置 或在
模块 的说 明书 中给 出标称 电压 以 及 为保 证 安 全所 必
需 的连接 的位置 和用途 的标示 。如 果有连 接导线 ,则
线路 图上应 明确 给 出标 示 。 由于 LED存在 较 强 的 眩
光 ,直 视会对 眼睛 造成 危 害 ,因此 还要 标 出保 护 眼睛
的标 志 。
对于 整体式模 块 ,这些 内容应在 制造 商 的技 术文
件 中给 出 ,不需要 标志 。
对 于接线 端 子 、防潮 和 绝缘 、爬 电距 离和 电 气 问
隙的具体要 求应 符合 IEc60598一l的相 应要求 ;对 于
接地 保护装 置 、防止 意 外接 触 带 电部 件 的保 护 、介 电
强度 、故 障状 态 、螺钉 、载流 部 件 和连 接 件 、耐 热 、防
火 和耐漏 电起痕 以及 耐腐蚀 的要 求应 符 合 IEc61347
一 l的相 应要求 。除此 之外 要 求木 料 、棉 织物 、丝 绸 、
纸 和类似 纤维 材料不 应用 于绝缘 材料 。
(2)性 能要求
目前 国际 上 还 没有 LED模 块 的 性 能要 求 标 准 ,
全 国照 明电器标 准化技 术委 员会组 织制定 了《普 通 照
明用 IJED模块 性 能 要 求 》国家 标 准 ,对 LED模 块 的
性 能进行规 范 ,涉 及 的 技 术 要 求 包 括 :功 率 、功 率 因
数 、电磁兼 容 、光 效 、半 峰光束 角 、颜 色均 匀性 及 光通
维持 率 、寿命等 。其 中对不带 整体 式控制 装置 的 LED
模块 和 自镇 流 LED模块 分别要求 在额 定 电压/电流 和
额定 频率 下稳定 工作 时 ,其实 际消耗 的功率 与额 定功
率之 差应 不 大 于 1O% 和 l5%。 电磁 兼 容 特 性 符 合
相应 国家标 准 的要 求 ,模块 的颜 色标 准色 品坐标 应符
合 GB/Tl0682规 定 的 目标 值 要 求 ,制 造 商 可 根 据 用
户要 求制造 非标准颜 色 的灯 ,但 应给 出非标 准颜 色色
品坐标的目标值。色度坐标 x和 y的初始读数距离
目标值 应在 7sDcM(色 匹 配标 准偏 差 )之 内。模 块 的
显色指数 的 初 始额 定 值 为 80,其 实 测 值 不 应 低 于 额
定值 的三个数 值 。模 块 的初 始 光 效根 据 功率 和色 温
的不 同分 三级 作 了规定 ,见 表 1。模 块 在燃 点 3000h
时 ,其 光 通维 持 率 应不 低 于 92% ;燃 点 6000h时 ,其
光通维 持率应 不低 于 88% ;在 燃 点 至 70% 额定 寿 命
时其光通维持率应不低于 70%。模块在额定电压下燃点 ,其平 均 寿命应 不低 于 25000h。
2.2 LED模 块 用直流 或交 流电子 控制装 置
所谓 LED模块 用 电子控 制 装置 是 指置 于 电源 和
一 个 或 多个 LED模 块 之 间 ,为 LED模 块提 供 额 定 电
压 或 电流 的装 置 。此 装置 可 以 由一个 或 多 个独 立 的
部件 组成 ,并且 可 以具 有 调 光 、校 正功 率 因数和 抑 制
无 线 电干扰 的功 能 。LED模 块 用 控制 装 置 的设 计 在
安 全特 低 电压 或 等效 安全 特 低 电压或 更 高 的 电压 下
能提供 恒定 的 电压或 电流 。
2.2.1 分类
控 制装 置的分类 可根 据不 同 的安装方 式 、防 电击
保 护措 施 、负载情 况 以及 输 出电压 和输 出电流等进 行
分 类 。
(1)按 安装 方 式可 分 为 独 立式 、整 体 式 和 内装 式
控 制装 置 ;
(2)按 防 电击保护措 施 分为
(a)等效 安全 特低 电压 或隔 离式 控 制装 置 :其 输
出电压为 等效 安 全特 低 电压并 能 使 一个 或 多 个 LED
模块 工作 的内装 式或 组 合式 控 制 装 置 。这种 类 型 的
控制装 置 可以用来代 替具有 加强绝缘 的双绕组 变
压 器 。
(b)自耦式 控制装 置
(c)独 立 式 安 全特 低 电 压 装 置 :通 过 IEc60742
所规定 的安全 隔离 变压 器 来 提供 与 供 电 电源 隔绝 的
安全 特低 电压输 出电压 的控 制装 置 。
(3)根据 负 载分类
(a)单 值负 载 控 制装 置 :这 类 控 制装 置 设计 仅 用
于一特 定 的 输 出功 率 ,该 输 出功 率 可 以是 一 个 LED
模块 ,或者 是若 干个 LED模 块 消耗 的。
(b)多值 负载 控 制装 置 :这 类 控 制装 置 设计 用 于其 总负载 在所 宣称 的功率 范 围之 内的 单个 LED模 块
或若干个 LED模块 。
(4)根据输 出电压分 类
(a)具备稳定 输 出电压的控制 装置
( b)不 具备稳定 输 出电压 的控制装 置 。
(5)根据输 出 电流分 类
(a)具备稳定 输 出电流的控制 装置 ;
(b)不 具备稳 定输 出电流的控 制装置 。
2.2.2 技术要求
LED模块 用直流 或交 流 电子 控 制装 置作 为 灯控
制装 置 的一 类 ,使 用 250v以下 直 流 电源 和 l000v
以下 、50Hz或 60Hz交 流 电源 ,LED模 块用 电子 控 制
装置 的输 出频 率 可 以 和 电 源频 率 不 同 ,它应 与 LED
模块一起 使用 ,为 LED模 块提供恒 压或恒 流 。
(1)安全要 求
《灯 的控制装 置 第 14部分 :LED模 块 用直 流 或
交 流电子控制 装 置 的特 殊要 求 》给 出 了 LED模 块 用
直 流 或 交 流 电 子 控 制 装 置 的 安 全 要 求 ,他 与 GB
19510.1(IEc6l347一1)相对应 ,其安 全要 求条 款包 括
标志 、防止意外 接触带 电部件 的措 施 、接线 端子 、接 地
装 置、防潮与绝缘 、介 电强 度 、耐热 、故 障状 态 、变压 器
加 热试 验 、异 常条件 、结 构 、爬 电距 离 和 电气 间隙 、螺
钉 、载 流部件及 连接 件 、耐热 、防火 及耐 漏 电起 痕 、耐
腐蚀 等 21项 要求 。其 中除标 志 、防止 意 外 接触 带 电
部件 的措施 、变 压器加热试 验 、异 常条件 、结 构等具 有
特 殊要求外 ,其 他基本 上按照 GBl9510.1的要求 。
(a)标志 :标 志是 指 导 用户 使 用 的 重要 信 息 ,对
LED模块用 直流或 交流 电子 控制装 置 ,除 GBl9510.1
要求 的标志之外 ,对 于 恒压 型 控制 装 置 ,应标 出额 定
输 出功率 ;对 于恒流 型控制装 置应标 出额定输 出 电流
和最大输 出电压 。如需要 ,应 标有控 制装置仅 适用于
LED模 块 。
(b)防止意 外接触带 电部件 的措 施 :对 于 等效安
全特低 电压 控制装 置 ,由于使 用 时 易于 被人 触及 ,因
此 应采用双 重绝缘 或加 强 绝缘 使 其 易被 触及 的部件
和带 电部件 绝缘 。
(c)异 常条 件 :恒 压输 出型控 制装 置和 恒流 输 出
型控制装 置应在 a)不连接 LED模块 ;b)将 控制装置
设计所要求 的二倍数 量 的 LED模块 或 等效 负载 并联
(恒流输 出型控 制装 置 )或 串联 (恒 压 输 出型控 制装
置 )在控制 装置 的输 出端 上 ;c)将 控 制装置 的输 出端 短路等 3种异常状态下试验,控制装置不应该出现任
何损 害安全性 的故 障 ,也 不应该 有任何 烟雾或可燃 气
体产 生 。
(d)变压器加 热 试验 :等 效 安全 特 低 电压控 制 装
置 中隔离变压 器 的绕组 应经 受 相应 试 验 以证 明其 具
有充分 的耐热性
(e)结 构 :输 出线路 中的插 口应 经过特 殊设计 ,应
该不能使 IEc60083和 IEc60906所 规定 的插 头插 入
其 中。
2)性 能要求
与 LED模 块 连 接后 ,控制 装 置 在 额定 电源 电压
的 92%和 l06%之 间均 能保 证 LED模 块 正 常 工 作 。
《LED模块用交流/直流电子控制装置 性能要求》在
以下 几个方 面提 出要 求 :标 志 、输 出 电压 和 电流 、线
路 总功率 、线路功 率 因数 、电源 电流 、声 频 阻抗 、异 常
条件 、耐久性 等 。
其 中对输 出电压 和 电流 要求 在启 动 或 连接 到一
个 LED模块 后 ,在 2s内输 出应在额定 值 的 11O%内。
最 大 电流 或最大 电 压不 应超 过 制造 商 的 给定值 。工
作 期间 的电压和 电流 ,对 于具有非 稳定输 出电压的控
制 装置 ,当在额定 电源 电压 下 ,输 出电压 与 LED模块
额定 电压 的偏差 不应超 过 ±l0% ;对 于具 有稳定 输 出
电压 的 控 制 装 置 ,当 电 源 电 压 为 额 定 电 源 电 压 的
92%和 106%之 间的任一值 时 ,输 出电压 与 LED模块
额 定 电压 的偏 差不 应 超 过 ±1O%。对 于 具有 非稳 定
输 出电流的控制 装 置 ,当在额 定 电源 电压 下 ,输 出 电
流与 LED模块 额 定 电 流 的偏 差 不 应 超过 ±10%;对
于具有稳 定输 出电流 的控 制装 置 ,当电源电压为额 定
电源 电压 的 92%和 106%之 间的 任一值 时 ,输 出 电流
与 LED模块额 定 电流 的偏差不 应超过 ±10%。
2.3 普通照 明用 自镇 流 LED灯
自镇流 LED灯是 指 含 有 符 合 IEc60061规 定 的
灯 头 、LED光源 以及使其 启动 和稳 定工作 所必需 的元
器件 ,并使之为一体 的装置,这种灯在不损坏其结构
时是 不可拆 卸的 。
(1)安 全要求
《普通 照明用 自镇流 LED灯 安全 要求》规定 了在
家庭和类似场合作为普通照明用的、把稳定燃点部件
集成 为一体 的 LED灯 (自镇 流 LED灯 )的安 全 和互 换
性要 求 ,以及试验方 法和检 验其是否 合格 的条 件 。
适用 范 围如下 :
— — 额 定功率 60w 以下 ;
— — 额定 电压 50~250V;
主要 安全要 求包括 :标 志 、互换 性 、意 外接触 带 电
部件 的 防护 、潮湿 处 理后 的绝 缘 电阻 和 介 电强 度 、机
械强度 、灯 头 温 升 、耐 热 性 、防火 与 防 燃 和 故 障 状 态
等。在互 换性 中规定 了使用 不同灯 头 的弯矩要 求 ,对
Bl5d和 B22灯 头 :2Nm,E27、E26和 E14灯 头 :lNm,
Gu10、Gz10和 GX53灯 头 :O.3Nm。机 械 要 求 中对 于
未使 用 过 的 灯 的 抗 扭 矩 要 求 :B22d:3Nm,B15d:
1.15Nm,E26和 E27:3Nm,E14:1.15Nm,GX53:3Nm。
故 障状态要求 中规 定 了可调 光 灯 和不 可 调 光灯 在 极
端 电气条件 下灯不 应该 发 生 着 火或 产 生 可燃 气 体 或
烟雾 的现象 ,且 带 电部件 不应变 成可触 及 的。其他 的
安全要 求基本 与 自镇 流荧 光灯 的要求一 致 。
(2)性能要 求
《普通照 明用 自镇 流 LED灯 性 能 要 求 》规 定 了
额定功率 60w 以下 ,额 定 电压 (交 流或 直 流 )250v及
以下 的 自镇 流 LED灯 的 性 能 要 求 。主 要 技 术 要 求
包括 :
(a)灯功率 :灯在 额定 电压 和额定频 率下 工作 时 ,
其 实际 消耗 的功 率与额 定 功率 之 差不 应 大 于 15%或
0.5 W 。
(b)功率 因数 :灯 在 额定 电压 和额 定 频 率下 工 作
时 ,其 实 际功率 因数不应 比制造 商 的标 称值 低 0.05。
(c)初 始光效/光 通量 :灯 的初 始 光效 等 级 可 由制
造商或销 售 商 宣 称 ,但 其 实 测 值 不 应 低 于 表 2的 规
定 ,带 罩 灯 的初 始 光 效 不 得低 于表 1值 的 80% 。灯
的初始光通量可由制造商或销售商宣称 ,但其实测值 不 应低 于标称 值 的 90%。
(d)颜 色 特 征 :灯 一 般 显 色 指 数 Ra的 额 定 值 为
80,其实测值不应比额定值低 3个数值 。
(e)流明维持率及寿命 :
灯在 燃 点 3000h时 其 光 通 维 持 率 应 不 低 于
92%;在 燃 点 600oh时 ,其 光 通 维 持 率 应 不 低 于
88%;在燃 点 70%额定 寿 命 时 ,其 光 通 维持 率 应 不低
于 70%。灯 的平 均寿 命不应 低 于 2500oh。
(f)开关 试验 :在额 定输 入 电压 下 ,将 灯 开启 和关
闭各 30s,此循 环 重 复进 行 1500O次 ,在试 验 结束 后
灯应 能正 常工作 15min。
(g)谐 波 :灯 的 谐 波 电 流 应 符 合 GB l7625.1
要 求 。
3 结束 语
随着 我 国半 导 体照 明技术 的不 断进步 ,普通 照明
用 LED在 技术 创新 和 产业 化 方 面 不 断有 所 突破 ,应
用 领域不 断扩 大 。普通 照 明 LED相 关 国家标 准 的 陆
续 出台将使 LED照 明产 品逐 步 规范 化 、标 准化 ,为今
后产 品的安 全性 和互换 性 打下 了基 础 ,也 为 照明 LED
的更 广泛应 用提 供 了技 术 支撑 。