LED驱动电源安规及检测.docx
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LED驱动电源安规及检测
LED驱动电源安规及检测
一、LED驱动电源所需认证
LED驱动电源板,在标准认证和质量认证过程中,主要根据出口地要求进行相关资质认证,如产品独立外销销或者产品是外置电源,则需要认证的项目较多,也较全面;如给国内整机灯具产品配套,则根据灯具产品生产商的要求,做相关认证,一般认证项目相对少些,整机灯具厂商往往会以成品形式进行再次认证。
下面是LED驱动电源板主要的认证标准,一般情况下,大多数的LED驱动电源板生产商会将CE\EMC\RoHS等先进行认证,再根据实际需要进行相关认证。
1、欧盟标准:
CE欧盟产品符合指令
“CE”标志是一种安全认证标志,被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。
CE代表欧洲统一(CONFORMITEEUROPEENNE)。
凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售,无须符合每个成员国的要求,从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。
CBCB体系(电工产品合格测试与认证的IEC体系)国际电工委员会认证.
CB体系(电工产品合格测试与认证的IEC体系)是IECEE运作的-个国际体系,IECEE各成员国认证机构以IEC标准为基础对电工产品安全性能进行测试,其测试结果即CB测试报告和CB测试证书在IECEE各成员国得到相互认可的体系。
目的是为了减少由于必须满足不同国家认证或批准准则而产生的国际贸易壁垒。
IECEE是国际电工委员会电工产品合格测试与认证组织的简称。
GS:
(电气安全性)
GS的含义是德语"GeprufteSicherheit"(安全性已认证),也有"GermanySafety"(德国安全)的意思。
GS认证以德国产品安全法(GPGS)为依据,按照欧盟统一标准EN或德国工业标准DIN进行检测的一种自愿性认证,是欧洲市场公认的德国安全认证标志。
RoHS:
是由欧盟立法制定的一项强制性标准,它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(RestrictionofHazardousSubstances)。
该标准已于2006年7月1日开始正式实施,主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准,使之更加有利于人体健康及环境保护。
该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质,并重点规定了铅的含量不能超过0.1%。
2、美国标准
FCC联邦通讯委员会(FCC),
由COMMUNICATIONACT建立是美国政府的一个独立机构,直接对国会负责。
FCC通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。
UL是美国保险商试验所(UnderwriterLaboratoriesInc.)的简写。
UL安全试验所是美国最有权威的,也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。
它是一个独立的、非营利的、为公共安全做试验的专业机构。
它采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度;
ETL在美国大多数地区,电气产品的批准是强制的。
ETL是指ETL测试实验室公司(ETLTestingLaboratoriesInc)。
ETL的列名产品是由“有司法权主管机关”(AuthoritiesHavingJurisdiction)承认的,可认为“已批准”。
ETLSEMKO提供了对产品安全性的检测和认证,EMC检测,产品性能检测,同时提供对诸如医药、HVAC、器具、电信、航空、自动化、半导体、建材、能源生成系统等多种行业的质量管理系统的注册。
3、中国标准
CCC认证:
3C认证的全称为“强制性产品认证制度”,它是各国政府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。
所谓3C认证,就是中国强制性产品认证制度,英文名称ChinaCompulsoryCertification,英文缩写CCC。
4、EMC认证(电磁兼容性)
EMC(电磁兼容性)的全称是ElectroMagneticCompatibility,其定义为“设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力”该定义包含两个方面的意思,首先,该设备应能在一定的电磁环境下正常工作,即该设备应具备一定的电磁抗扰度(EMS);其次,该设备自身产生的电磁骚扰不能对其他电子产品产生过大的影响,即电磁干扰(EMI)。
5、日本标准
日本有S标志和PSE标志,一般认证很少,除非特殊要求,大多情况下欧美标志可达到要求。
6、相关标准
北美(美国和加拿大)UL/ETL认证标准:
UL8750,UL1310,
欧洲GS/CE/EMC认证标准:
EN61347-1/-2-13,EN55015,EN61547,EN61000-3-2/-3-3,
澳洲(澳大利亚和新西兰)SAA/C-Tick认证标准:
AS/NZS61347.1/.2,
日本PSE安规和EMC标准:
IEC/J55015,IEC/J61347,
中国CCC/CQC标准GB7000,GB17743,GB17625
二、LED驱动电源的安规要求
1、安规标准
欧盟标准:
EN61347-2-13,EN61347-1
中国标准:
GB19510.14,GB19510.1
都是等效采用
ICE标准:
IEC61347-2-13,IEC61347-1
2、测试的主要内容
☆标志☆发热
☆触电保护☆异常状态
☆结构,安全距离☆接线端子
☆耐热、防火☆接地
☆防潮与绝缘☆对独立式SELV的LEDDriver特殊要求☆耐电压☆故障测试
3、主要分类和特殊标志
4、标志的要求
5、SELV宣称时须满足:
☆额定负载时可触的输出端不可超过有效值25V
☆空载时可触及的输出端不可超过有效值33V,峰值
☆输出电压触过25V必须采用绝缘端子使得SELV电压不可触及。
6、初次级隔离要求
☆采用双重绝缘或加强绝缘
☆如果初次级之间跨接有电容,必须是Y1或两个同一参数的Y2串联
☆如果初次级之间跨接有其他元件,应符合IEC/EN60065(GB8898)第14章的要求
☆对独立式安全特地电压LED驱动电源,隔离还应符合本标准附录I的要求。
7、耐电压的要求(交流)
GB19510.1-2009/IEC61347-1:
2007
表1介电强度试验电压
工作电压U
实验电压V
42V一下(含42V)
500
42V以上至1000V(含1000V)
基本绝缘
2U+1000
补充绝缘
2U+1750
双重或加强绝缘
4U+2750
☆独立式SELV的LED驱动电源的附加要求
表二试验电压
试验电压的施加部位
工作电压V
≤50
200
>200
≤450
700
1000
输入线路的带电部件和输出线路的带电部件之间
500
2000
3750
5000
5500
下述部件之间的基本绝缘或补充绝缘:
a)具有(或可以成为)不同极性的带电带电部件之间(例如:
由于熔丝的作用)
b)带电部件与规定接地的壳体之间
c)已被触及的金属部件与一具有带电直径的金属棒(或包裹在该电线上的金属箔)之间,该电线应能插入引线套管,引线防护罩或错式固定装置等部件
d)带电部件与中间金属部件之间
e)中间金属部件与壳体之间
250
1000
1875
2500
2750
壳体与带电部件的加强绝缘
500
2000
3750
5000
5500
8、异常和故障测试的条件
☆在使外壳温度点(tc)温度达到额定值时对应的环境温度下进行测试
☆依据标准16章进行开路、双倍负载、短路等测试。
☆如果有温度保护等宣称,则外壳最高温度点(tc)不可超过其宣称的双MM标志或倒三角标志温度值。
9、爬电和电气间隙
☆爬电距离和电气间隙的要求
☆内置式
☆基本绝缘和附加绝缘:
Cr≥2.5mm,Cl≥1.7mm
☆加强绝缘:
Cr≥5.0mm,Cl≥4.0mm
☆独立式SELV
☆基本绝缘和附加绝缘:
Cr≥3.0mm,Cl≥3.0mm
☆加强绝缘:
Cr≥6.0mm,Cl≥6.0mm
10、关于材料的测试
☆球压:
☆塑料外壳:
75℃或T+25℃
☆支撑带电体的部件:
125℃或T+25℃
☆灼热丝:
☆塑料外壳:
650℃
☆针焰:
支撑带电体的部件:
10s
☆耐漏电起痕:
PTI175更好
11、热保护功能的特殊要求---
✧LED驱动电源放置在温度为tc低5K的烤箱内12小时,保护装置不动作
✧在正常工作条件下达到热平衡,烤箱内温度保持在
✧施加最严酷的故障条件
✧绕组电流缓慢增加直到保护器动作
判据:
✧表面最高温度不能超过标称值
✧热保护器动作15分钟内,允许超过标称值的10%。
12、家具用灯具附件的特殊要求
判据:
✧在正常工作条件下,外壳温度小于95℃。
✧在任何过载条件下,外壳温度小于115℃。
三、LED驱动电源的性能要求
1、LED驱动电源的性能标准
欧盟标准:
EN62384
中国标准:
GB/T24825
2、LED驱动电源测试的主要内容
☆标志☆输出电压和电流
☆线路总功率☆电源电流
☆音频阻抗☆异常条件下的工作试验
☆耐久性☆能效等级
3、主要分类
☆根据负载分类
☆单值负载
☆多值负载
☆根据输出电压分类
☆具备稳定输出电压
☆不具备稳定输出电压
☆根据输出电流分类
☆具备稳定输出电流
☆不具备稳定输出电流
4、标志的要求
☆强制
☆线路功率因数,如入=0.9C
☆如适用,允许的温度范围极限
☆如适用,稳定输出电压的声明
☆如适用,稳定输出电流的声明
☆如适用,适合与调光器一起适用的说明
☆如适用,工作模式的声明、
☆非强制
☆线路总功率
☆如适用,音频阻抗符号
☆如适用,耐短路保护的声明
5、输出电压和电流
☆启动和链接要求
启动或连接LED模块2S内,输出在额定值110%内
☆工作期间的电流和电压:
非稳定输出电压型:
输出电压与LED模块额定电压偏差不超过±10%。
非稳定输出电流型:
输出电流与LED模块额定电流偏差不超过±10%。
☆容性负载要求:
能启动或过流保护不动作。
6、线路总功率
☆在额定电压下,LEDDriver与额定功率LED模块一起工作,测得的线路总功率不能超过标称值110%。
7、线路总功率因数
☆在额定电压和频率下,LEDDriver与额定功率LED模块一起工作,测得的线路总功率因数不能低于标称值-0.05.
8、电源输入电流
☆在额定电压下,LEDDriver与额定功率LED模块一起工作,测得的输入电流与标称值相差不超过+10%。
9、音频阻抗
10、异常条件
☆未装LED模块:
空载1h后,接上LED模块能正常工作
☆降低LED模块电阻:
(行业研究中)
☆对耐短路式LEDDriver
短路1h或直至保护装置断开
以上测试以后,复位保护装置,LEDDriver应能功能正常。
11、耐久性
☆高低温循环冲击:
-10摄氏度(或宣称更低)放置1h,然后移至tc温度放置1h
5次
☆电源电压开关:
在额定电压下,开、关LEDDriver各30s
空载条件下200次。
最大负载条件下800次。
以上测试以后,LEDDriver应能正常工作15分钟。
12、产品寿命和产品失效率的评估指南
建议制造商在产品说明书中给出以下参数:
a)寿命:
最高表面温度,符号tl(寿命50000h)
b)失效率:
以单位时间内德失效表示
13、能效等级
四、LED驱动电源测试设备:
LED驱动电源的测试分来料测试和成品测试,其中成品测试分为自动化专用设备和人工分立测试设备,下面大致列出相关的设备
1、用于来料检测设备
待检测物料,主要是整流桥、电容、电阻、变压器、场效应管、线材等LED驱动电源板上的分立元件。
主要设备为万用表、示波器、交直流电源等。
2、用于成品检测设备
☆综合测试设备
LED驱动电源专用的测试系统,是针对性的设备组合,并用软件系统来操作,优点是效率高,较适合批量测试的工厂使用,缺点是设备昂贵,最贵的约20万左右,可根据实际需要,和产品的测试精度来组装选择。
LED驱动电源自动测试系统
LED驱动电源综合测试仪
LED驱动电源自动测试仪
LED驱动电源专用老化车
☆分立测试设备:
分立设备是指单个仪器,在LED驱动电源测试中,主要用到下列仪器,优点是成本低,缺点是效率低,需要人力多,一般实验室用的较多。
主要设备:
示波器、功率计、温度计、高温箱、耐压仪、电流表、数字电桥、电子负载仪、谐波分析仪、数字万用表以及老化装置等。
此外无论哪种方式都需要工具类产品配合,例如:
电烙铁、镊子、焊锡、千分尺、钳子等电子常备工具。
五、LED驱动电源厂常规测试项目
1、结构五金件检查(外观尺寸检查)
a)电感检查
b)螺丝检查、
c)螺姆检查、
d)垫片检查、
e)弹簧检查、
f)开关检查、
g)五金件盐雾测试、
h)USB端子检查。
2、静态电性能测试
a)空载工作状态测试、
b)空载输入电流和功率测试、
c)空载到满负载时的输出电压范围测试、
d)输入功率因素和功率损耗测试、
e)满负载输入电流测试、
f)输出纹波和噪音测试、
g)输出恒流精度测试、
h)输出电压和电流曲线、
i)线性和负载调整率测试、
j)组合调整率测试、
k)转换效率测试、
l)能效测试。
3、暂态电性能测试
a)输入浪涌电流测试、
b)输入电压变动测试、
c)输出暂态响应测试、
d)输出峰值功率测试、
e)输出重轻载变化测试、
f)转换延迟时间测试、
g)开机延迟时间测试、
h)输出暂态响应时间测试、
i)输出动态响应时间测试、
j)保持时间测试、
k)上升时间测试、
l)下降时间测试、
m)输出过冲幅度测试。
4、关键元器件的波形测试
a)开关管电压和电流波形测试
b)输出整流二极管电压和电流波形测试。
5、保护电路测试
a)短路保护测试、
b)过流保护测试、
c)过压保护测试、
d)过温保护测试、
e)源输入端测试骚扰、
f)输入掉电测试、
g)噪音检查、
h)闪电测试、
i)雷击测试、
j)重启动后关断测试、
k)输入电压升压破坏测试、
l)输入欠压测试、
m)输入缓慢变动测试、
6、爬电距离检查、
a)PCB爬电距离检查
b)中性线的爬电距离检查
c)Y电容爬电距离检查
d)变压器爬电距离检查
e)开关管爬电距离检查
f)光电耦合器爬电距离检查
7、安规测试
a)耐压测试
b)绝缘阻抗测试
c)绝缘耐压破坏测试
d)漏电流测试
e)球压力测试
f)钢球撞击测试
g)异常操作测试(短路和开路)
h)AC输入低电压测试
i)AC输入高电压测试
j)输出过载测试
8、稳定性测试
a)静态元器件的应力分析
b)变压器磁饱和检查
c)变压器最大磁通密度检查
d)电解电容寿命检查
e)MTBF平均无故障时间计算
f)空载老化(4Hrs)试验
g)负载老化(4Hrs)试验
h)电源开关循环测试
i)老化(寿命)试验
j)电磁兼容测试
k)传导干扰测试
l)辐射骚扰测试
m)雷击破坏测试
n)静电放电测试
o)静电放电破坏测试
p)接触放电测试
q)空气放电测试
r)电快速瞬变耐受性测试
9、潜在的安规问题测试
a)输出贴片电容检查
b)AC输入线检查
c)DC输出线检查
d)引线拉力测试
e)插脚拉力测试
f)线线材摇摆测试材拉力测试
g)机械的插拔测试
h)发热元件检查
i)外壳印字耐摩擦测试
j)非移性测试
k)外观标示检查
l)保险丝检
m)AC插头检查
n)塑胶件和PCB放火等级检查
o)DC插座检查
10、工作环境测试
a)高温操作测试
b)高温高湿储存测试
c)低温操作测试
d)低温储存测试
e)低温启动测试
f)元器件温度测试
g)温度循环测试
h)不通风环境测试
i)冷热冲击测试
j)跌落测试
k)跌落破坏测试
l)振动测试
m)风压测试
安规认证中开关电源的安全距离要求
1.安規要求安全距離:
a.兩線式:
一次側、二次側安全距離:
5.5mmmin.(為防誤差,預留6mm);加1.0mm破溝則4.5mmmin.(為防誤差,預留5mm)
b.三線式:
一次側、二次側安全距離:
5.5mmmin.(為防誤差,預留6mm);加1.0mm破溝則4.5mmmin.(為防誤差,預留5mm)
一次側、FG安全距離:
3.0mmmin.(必須確定為FG,否則仍然要預留6mm;加1.0mm破溝則5mm)
c.ACL、ACN安全距離:
2.5mmmin.(加1.0mm破溝則1.5mmmin.)
d.一次側高壓安全距離:
1.5mmmin.
e.保險絲兩端銅箔安全距離:
2.5mmmin.(加1.0mm破溝則1.5mmmin.)
2.PWB製作,佈線最小距離:
a.銅箔與銅箔:
0.5mmmin.
b.銅箔與焊點:
0.75mmmin.
c.焊點與焊點:
1.0mmmin.
d.銅箔與板邊:
0.25mmmin.
e.孔邊與孔邊:
1.0mmmin.
f.孔邊與板邊:
1.0mmmin.
3.PWB製作,佈線最小銅箔寬度:
a.2oz:
0.5mmmin.;1oz:
0.3mmmin.
b.電流承受力:
1A/1.0mmmin.(加錫則可減少為0.5mmmin.)
電氣要求:
1.一次側電流路徑:
電路順序;捷徑(越短越佳).
2.二次側電流路徑:
電路順序;捷徑(越短越佳).
3.CY1佈線位置:
一次側接近大電容負端;二次側接近變壓器地端.
4.回授點佈線位置:
正回授端及負回授端接近輸出端.
5.符合雷擊測試要求:
a.符合L-N1KV;L(N)-FG2KV(V1.2/50uS、I8/20uS):
加07D471Varistor
b.符合L-N6KV(500A):
加07D471Varistor、LF1加尖端放電、CY1加尖端放電
c.符合L-N6KV(3000A):
加07D471Varistor於Fuse前、LF1加尖端放電再並聯*(300V)*2、CY1加尖端放電
IEC60950
IEC60950
空间/沿面距离(Clearance/CreepageDistances,Clause2.10,Tables2H,2J,2Kand2L)
空间直线距离以峰值电压,根据Table2H(primary)、2J(primaryadditional)、2K(secondary)计算.
沿面爬行距离以RMS电压值,根据Table2L计算,但不小于空间直线距离.
250V以下时,L至N、初级至地:
creepage2.5mm,clearance2.0mm(整流前).
250V以下时初级至次级:
creepage5mm,clearance4mm.
TNV至SELV线路:
creepage2.5mm,clearance2.0mm(Nemko):
creepage2.0mm,clearance1.8mm(TÜV).
PCB间距应参照实际工做电压(peakordc),若间距不足时UL可做耐压测试,CSA做短路测试.
零件应施以10N之推力作判断.
空间距离:
空间距离的数值应符合下列最小值的规定:
立地式产品的外壳或桌上型产品上非重直面顶部,可接近导电零件,与危险性电压上零件,用作强化绝缘(Reinforcedinsulation)之空气间隙,不得小于10mm.
A类插头式产品之外壳上,已接地之可接近导电零件,与危险性电压上零件,用作基本绝缘(Basicinsulation)之空气间隙,不得小于2mm.
PrimaryCircuit之空间距离应符合Table2H及2J中最小值之规定.
如果工作电压之峰值超过AC主电源电压之峰值时,绝缘之最小空间距离为下列两项数值之和:
工作电压等于AC主电源电压时,Table2H之最小空间距离值;以及
Table2J中附加空间距离值.
沿面距离:
沿面距离不得少于Table2L之最小数值.
强化绝缘或双重绝缘(ReinforcedorDoubleinsulation)之沿面距离是Table2L中基本绝缘数值的两倍.
如果Table2L之沿面距离小于Table2H,2J与2K之空间距离时,则空间距离即是最小沿面距离.
判定沿面距离时之工作电压应考虑下列要项:
实际的RMS值或DC电压值.
如使用DC电压值,不必考虑附加之纹波.
短期情况(如TNV线路中之振铃信号),不必考虑.
短暂之干扰不必考虑(如噪声).
连到TNV线路中,如果无法得知通讯网络之特性时,其工作电压应假定,TNV-1线路为60Vdc,TNV-2与TNV-3线路为120Vdc.
如果所量测之工作电压,在相邻两点之间可使用内插法,来决定最小沿面距离
电源测试大全
一、极限测试
1.模块输出电流极限测试
模块输出电流极限测试是测试模块在输出限流点放开(PFC的过流保护也要放开)之后所能输出的最大电流,测试的目的是为了验证模块的限流点设计是否适当,模块的器件选择是否合适。
如果模块的输入电流极限值偏小,表明模块的输出电流量不够;如果模块的输出电流极限值设计过大,表明模块的输出电流裕量过高,模块的成本还可以降低。
测试方法:
将模块的输出限流点放开,按额定输出电流的5%逐步增加模块的输出电流,每个电流值保持10分钟,直至模块损坏(或输出熔断丝断),记录模块损坏时的输出电流值即为模块的输出电流极限值。
为了防止在测试过程中模块出现积热损坏,每一个测试点测试完成之后,须将模块冷却到测试前的冷机状态。
测试的电流极限值为模块额定电流的120%(也就是说,超过120%以后,无需进行测试)。
判定标准:
模块的电流极限必须满足110%,合格,同时测试结果作为模块设计的依据(参考数据)。
否则不合格。
2.静态高压输入
测试说明:
在静态高压时,PFC电路实现了过压保护,此测试主要是评估一次电源模块在静态高压情况下的可靠性。
测试方法:
A、按规格书要求将模块输入电压调整为最大静态耐压点,运行1小时。
B、从最大静态耐压点开始,以10V/10min的速率向上调高输入电压,直至模块损坏,记录模块损坏时的输入电压值即为模块的最高静态极限输入电压。
记录器件损坏情况,分析原因。
判定标准:
在上述A情况下,一次电源模块不出现损坏或其他不正常现象,合格;否则不合格。
在B类条件下,记录模块的最高静态输入电压,作为模块的资料参考,在B类条件下测试的结果只作为参考,不作为判断是否合格的标准。
3温升极限测试
测试说明:
温升极限测试是指在于模块过温保护失效的情况下,使模块损坏的最高环境温度,测试的目的在于考察模块所能承受的最高环境温度,从而为模块的设计提供参考。
测试方法:
将模块的温
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- LED 驱动 电源 检测