1 概述
LED 用開關電源屬于電網(wǎng)電源供電的、額定電壓不超過600V 的單路輸出式交流-直流外部電源,而室外用的LED 開關電源比室內(nèi)用的環(huán)境更嚴酷,所以選室外用的LED 開關電源作為研究的重點,更具代表性。
目前LED用開關電源沒有專門的標準, 可參考GB4943-2001或IEC 60950-1:2005標準來考核產(chǎn)品的安全;而室外用的LED開關電源的安全適用時可參考IEC 60950-22:2005標準來考核產(chǎn)品的附加安全。
由于室外用的LED 開關電源的可靠性要求比較高,需要在設計、研制及生產(chǎn)階段做相應的可靠性試驗,應對可靠性試驗過程中觀測到的每一個失效的原因和后果進行詳細的分析,并研究采取有效的矯正措施的可能性。具體的可靠性試驗總要求可參考GB 5080.1—1986 設備可靠性實驗試驗總要求(IEC 60605-1—1978)。
2 LED 用開關電源涉及的技術要求
2.1 產(chǎn)品涉及的環(huán)境試驗
由于室外用LED開關電源使用過程可能面臨惡劣的環(huán)境,如低溫、高溫、潮濕、腐蝕、淋雨、長霉等,運輸過程可能受到?jīng)_擊和振動,同時還要考慮儲存環(huán)境的影響。環(huán)境參數(shù)對產(chǎn)品的主要影響有:腐蝕、開裂、脆化,潮氣的吸附或吸收、氧化等。這些影響可導致材料的物理或化學性質(zhì)的變化。
所以產(chǎn)品定型和研制過程可能需要經(jīng)受一系列的環(huán)境試驗, 目前的試驗方法有: GB/T 2423.1-2001 、GB/T2423.2-2001、GB/T 2423.3-1993 、GB/T 2423.4-1993 、GB/T2423.5-1995、GB/T 2423.10-1995 、GB/T 2423.16-1999 、GB/T 2423.17-2008 、GB/T 2423.38-2005。
單一環(huán)境的影響情況見表1。
表1 單一環(huán)境的主要影響
而產(chǎn)品的試驗順序要按預期的目的和應用情況來確定,具體見表2。
表2 試驗順序的目的和應用
適用于大多數(shù)設備的一般試驗順序的例子見表3。
表 3 一般試驗順序舉例
2.2 產(chǎn)品涉及的安全要求室外LED用開關電源,沒有專門的安全試驗標準,但從產(chǎn)品失效情況來看,很多是屬于結(jié)構(gòu)、溫升、爬電距離、電氣間隙、材料方面的問題。而 GB 4943-2001 、IEC60950-1:2005對電源有要求;而室外LED開關電源的安全適用時可參考IEC 60950-22:2005標準來考核產(chǎn)品的附加安全。
可依據(jù)此類標準來設計和定型試驗。
2.3 產(chǎn)品涉及的EMC 要求
因為室外工程用的LED 用開關電源是屬于外部電源,可按信息技術類設備電磁兼容測試要求來試驗。[!--empirenews.page--]
2.3.1 產(chǎn)品相關的EMC 檢測標準
國家標準、歐盟標準等同采用國際標準,只有本版上的差異,美國標準與國際標準在測試項目和方法上都有很大區(qū)別。
2.3.1.1 國家標準:GB 9254-1998 或GB 9254-2008、GB/T17618-1998、GB 17625.1-2003 、GB 17625.2-2007 。
2.3.1.2 國際標準:CISPR 22:2006、CISPR 24:1997+A1:
2001+A2 : 2002 、IEC 61000-3-2:2005+A1:2008 、IEC61000-3-3:2008。
2.3.1.3 歐盟標準:EN 55022:2006、EN 55024:1998+A2:
2003 、EN 61000-3-2:2006、EN 61000-3-3:1995 。
2.3.1.4 美國標準: FCC PART 15 RADIO FREQUENCYDEVICES2.3.2 產(chǎn)品相關的EMC 檢測項目:
2.3.2.1 GB 9254-2008 即CISPR 22:2006、EN 55022:2006 檢測項目有:電源端子騷擾電壓、輻射騷擾場強。
2.3.2.2 GB/T 17618 即CISPR22、EN 55022 檢測項目有:靜電放電抗擾度、射頻輻射場抗擾度、工頻磁場抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、射頻場感應傳導抗擾度、浪涌抗擾度、電壓暫降和短時中斷抗擾度試驗。
2.3.2.3 標準G B 17625.1 即IEC 61000-3-2、EN 61000-3-2 檢測項目有諧波電流發(fā)射。
2.3.2.4 標準G B 17625.2 即 IEC 61000-3-3、EN 61000-3-3 檢測項目有電壓閃爍。
2.3.2.5 美國標準FCC PART 15 主要包含EMI 部分項目,有電源端傳導騷擾電壓和輻射騷擾場強。
2.3.3 LED 開關電源的EMC 測試
LED 開關電源的測試項目有電源端子騷擾電壓、輻射騷擾場強、靜電放電抗擾度、射頻輻射場抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、射頻場感應傳導抗擾度、浪涌抗擾度、電壓暫降和短時中斷抗擾度、諧波電流發(fā)射和電壓閃爍。
2.4 產(chǎn)品涉及的能效要求
2.4.1 我國對外部電源的能效要求
把交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為一個固定的、單路低壓直流或交流輸出電壓的額定輸出功率不大于250W 的外部電源的能效應滿足GB 20943-2007 的規(guī)定,目前CQC 將此類單路輸出式交流-直流和交流-交流外部電源節(jié)能產(chǎn)品列入了節(jié)能產(chǎn)品認證實施規(guī)則,規(guī)則號為CSC/G1206-2005。
2.4.2 歐盟公布EuP 指令關于外部電源的實施措施草案及其改寫指令:《確立能源相關產(chǎn)品生態(tài)設計要求的框架》
2008 年10 月17 日, 歐盟生態(tài)設計法規(guī)委員會(Regulatory Committee)在EuP 指令(2005/32/EC)第三次會議上公布了外部電源(External Power Supplies,EPS)的實施措施草案;2009 年10 月31 日,歐盟委員會在其官方公報上公布了EuP 指令(2005/32/EC)的改寫指令:《確立能源相關產(chǎn)品生態(tài)設計要求的框架》(2009/125/EC)(簡稱ErP),并在公布之日起20 日生效。新指令正式生效后,將取代現(xiàn)行的EuP指令。新指令最鮮明的變化就是將原EuP 指令中的耗能產(chǎn)品擴展為能源相關產(chǎn)品(Energy-related Products,其他內(nèi)容沒有較大的變化。具體限值如下:
(1) 無負載狀態(tài)下的能源效率應小于表4 的限值:
表4 無負載狀態(tài)下的能源效率限值
(2) 平均效率應小于表5 的限值:
表5 平均效率限值
2.4.3 LED 開關電源的能效試驗
LED 開關電源應通過GB 20943-2007 強制性檢驗項目。
2.5 產(chǎn)品涉及的有害物質(zhì)限制要求
產(chǎn)品的ROHS符合性評價滿足標準SN/T2002—2006的規(guī)定,適用時,還應符合使用國家(地區(qū))有關技術法規(guī)對外部電源的環(huán)保、能效、性能等的規(guī)定。
歐盟在2006年7月1日開始正式實施ROHS指令(電氣電子設備中限制使用某些有害物質(zhì)指令),屆時使用或含有鎘(Cd),鉛(Pb),汞(Hg),六價鉻(Cr6+)等四種重金屬,以及多溴苯(PBB),多溴二苯醚(PBDE)作為阻燃劑的電子電器產(chǎn)品將不允許進入歐盟市場。根據(jù)指令,電子電器設備的均一材質(zhì)中鎘含量應在質(zhì)量比的0.01%以下,其它物質(zhì)如鉛,汞, 六價鉻,多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚含量應在質(zhì)量比的0.1%以下。
2.6 產(chǎn)品涉及的性能要求
性能滿足有關的規(guī)范要求,通常應包括輸出電壓的準確度、電壓調(diào)整率、負載調(diào)整率、輸出紋波、功率因素、效率等。
2.7 歐盟出臺的其他指令、法規(guī)和決議
2.7.1歐盟已出臺765/2008/EC和768/2008/EC兩項旨在嚴格CE標志認證規(guī)定的法規(guī),以確保產(chǎn)品安全;2.7.2 REACH 代表化學品注冊、評估、授權和限制的法規(guī),歐盟目前公布了15種高關注度物質(zhì);2.7.3 歐盟WEEE 新修訂草案,WEED 指令總的要求是企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品回收率要高;2.7.4 歐盟1348/2008/EC 決議、2009/6/EC 指令,歐盟作出此項決定的目的是保護人類健康和安全。相關企業(yè)需引起注意,通過調(diào)整配方、加強對成品及有關原材料檢測、開展對合格供貨商的評定等措施進行應對。
3 意義
本文研究總結(jié)了LED用開關電源適用的法律法規(guī)和標準要求,為評估和審查新開發(fā)產(chǎn)品的設計安全、科學有效地監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量奠定了基礎;對積極應對技術貿(mào)易壁壘,幫助企業(yè)提高質(zhì)量管理水平、質(zhì)量控制能力以及破壁應對能力,具有重大的指導意義。同時為今后國家局研究和制定“綠色電源”、“綠色電器”以及其他相關產(chǎn)品的技術措施和監(jiān)管措施提供了一個很好的第一手參考資料。