LED照明应用接口要求 射灯修订40508.docx
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LED照明应用接口要求射灯修订40508
国家半导体照明工程研发及产业联盟标准
CSA
LED照明应用接口要求:
不带散热器、控制装置分离式的
LED模组的射灯
InterfacerequirementsforapplicationofLEDlighting
SpotlightconsistsofLEDmodulewithnoheatsinkandseparatedcontrolgear
版本:
V01.00
(草稿)
2013-××-××发布
CSA0××-201×
CSA/TSXXXX-201X
国家半导体照明工程研发及产业联盟发布
CSA/TSXXXX-201X
目录
前言I
1范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4分类与命名2
4.1分类2
4.2LED模组互换性标识编写规则2
4.3控制装置互换性标识编写规则2
4.4灯具互换性标识编写规则3
5一般技术要求3
5.1总体要求3
5.2性能要求4
5.3组装与连接要求4
6接口要求4
6.1机械接口4
6.2光学接口8
6.3电气接口10
6.4热学接口10
7一般试验要求11
7.1实验室环境条件11
7.2结构尺寸和安装检测11
7.3LED模组的基本性能检测11
7.4LED控制装置的检测11
7.5热学测量12
8标志12
8.1LED模组标志12
8.2控制装置标志12
8.3灯具标志12
附录ALED模组与控制装置连接器2
前言
LED光源的多样性和灵活性,为下游的应用产品提供了广阔的设计空间。
这就产生了LED应用过程中多样化、个性化需求与大规模制造的矛盾,而接口不统一以及规格不一致等,造成了大规模制造阻力大、客户需求难满足或反应速度慢、市场推广成本高、客户接受度难提升、后期维护困难、维护成本高、部分器件失效导致整体失效等一系列问题。
为形成产品的通用性、互换性,维修的便利性,市场的规范化,生产的规模化以及成本的降低等目标,国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)组织制定LED照明应用接口要求系列规范,以缓和技术创新与规模生产之间的矛盾。
本标准由国家半导体照明工程研发及产业联盟标准化委员会(CSAS)制定发布,版权归CSA所有,未经CSA许可不得随意复制;其他机构采用本标准的技术内容制定标准需经CSA允许;任何单位或个人引用本标准的内容需指明本标准的标准号。
本标准主要起草单位:
本标准主要起草人:
LED照明应用接口要求:
不带散热器、控制装置分离式的LED模组的射灯
1范围
本标准规定了满足LED射灯照明应用的可替换的LED模组、控制装置和灯具的接口要求,不包含灯具的安装要求。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本技术标准的引用而成为本技术标准的条款。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB7000.201-2008灯具部分第2-1部分:
特殊要求固定式通用灯具
GB7000.202-2008灯具部分第2-2部分:
特殊要求嵌入式通用灯具
GB7000.1-2007灯具第一部分一般要求与实验
GB/T7002-2008投光照明工具光度测试
GB/T9468-2008灯具分布光度测量的一般要求
GB17625.1-2003电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流镇16A)
GB17743-2007电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法
GB/T18595-2001一般照明用设备电磁兼容抗干扰度要求
GB19510.14-2009LED模块用直流或交流电子控制装置的特殊要求
GB19651.3-2008LED模块用连接器的特殊要求
GB/T24824-2009普通照明用LED模块测试方法
GB24819-2009普通照明用LED模块安全要求
CQC3129-2010反射型自镇流LED灯节能认证技术规范
CSA017-2012室内LED照明用外置式恒流控制装置接口要求
ANSIC78.377-2008固态照明色度要求
3术语和定义
3.1
LED射灯LEDspotlights
一种使用LED光源,光线定向照射的小型直接照明灯具,它可以是嵌入安装或固定安装。
3.2
LED模组LEDmodule
一种满足互换性的组合式照明光源装置组件。
除了发光二极管(LED)作为光源发光外,还可包括机、光、电、热及其他部件。
3.3
Tr点Trpoint
在LED模组正常工作达到热稳定状态后,LED模组热接触面上最高温度的点。
3.4
垂直压力Verticalpressure
支架所提供的垂直作用于接触面的压力。
4分类与命名
4.1分类
按机械安装尺寸划分,LED模组分为HS-35、HS-51、HS-65、HS-97、HS-111、HS123六种。
4.2LED模组互换性标识编写规则
LED模组互换性标识由九部分组成,第一部分表示模组适用灯具类型,第二部分表示模组机械类型,第三部分表示模组额定光通量;第四部分表示模组输入额定电流(单位为mA);第五部分表示电压范围;第六部分表示模组发光角度;第七部分表示模组色温、显色指数代码;第八部分表示模组热功率;第九部分表示模组所允许灯具的最大热阻。
示例1:
“SD-HS51-L011-350-(29,42)-24-830-W12-1.5”表示射灯HS51模组;额定光通量为1100lm;输入电流350mA;电压范围29V-42V;发光角度24°;显色指数80,额定色温3000k;模组热功率值12W;模组所允许灯具的最大热阻值为1.5K/W。
4.3控制装置互换性标识编写规则
控制装置互换性标识由两部分组成,第一部分表示输出电流,即控制装置输出电流(单位为mA);第二部分表示单路输出电压范围,即模组输入的电压(单位为V)。
示例2:
“350-(29,42)”表示电子控制装置额定输出电流为350mA,输出电压范围为(29,42)V。
4.4灯具互换性标识编写规则
灯具互换性标识由二部分组成,第一部分表示灯具所匹配模组类型;第二部分表示灯具热阻。
功率范围(w)
热阻(k/w)
1~10
X1
10~20
X2
20~30
X3
30~40
X4
40~50
X5
50~60
X6
示例3:
“HS51”表示灯具匹配HS51模组,热阻匹配上表,当模组为1-10W内,模组所允许灯具的最大热阻不能超过x。
5一般技术要求
5.1总体要求
LED模组作为射灯的一部分,保证其具体使用场合的工作条件(温度、湿度、腐蚀性等)下正常工作的同时,必须满足相关的安全要求、电磁兼容、眩光要求等。
5.1.1安全要求
LED模组、支架、控制装置应符合GB24819-2009、GB19651.3-2008、GB19510.14-2009相关的安全要求。
由LED模组、控制装置等组合而成的射灯应符合GB7000.1-2007相关的安全要求。
5.1.2电磁兼容
LED模组和控制装置的无线电骚扰特性应符合GB17743-2007的要求。
LED模组和控制装置的输入谐波电流应符合GB17625.1-2003的要求。
LED模组和控制装置的电磁兼容抗扰度应符合GB/T18595的要求。
5.1.3重量
LED模组重量不超过300g。
5.1.4防尘、防固体异物和防水
LED模组应满足IP20等级或以上等级。
5.2性能要求
LED模组、控制装置、灯具应符合各自标称的性能指标。
5.3组装与连接要求
5.3.1组装要求
LED模组的零部件组装需紧固且可靠。
5.3.2连接要求
LED模组的零部件组装不得对零部件产生功能性破坏,或产生超出零部件自身强度允许范围的结构应力。
6接口要求
6.1机械接口
机械接口分为:
a.LED模组与支架的接口;b.LED模组与灯具的接口;c.支架与灯具的接口;d.控制装置和灯具之间的接口。
6.1.1结构及尺寸要求
机械尺寸规格定义出HS-35、HS-51、HS-65、HS-97、HS-111、HS123六款。
表1机械尺寸规格
类别
模组的最大直径(Φ)
HS-35
35
HS-51
51
HS-65
65
HS-97
97
HS-111
111
HS-123
123
6.1.2模组结构及尺寸要求(开模后确定具体尺寸)
LED模组及电接触的外形尺寸,如图1所示,结构尺寸要求应满足表3中的要求(表2中的符号所代表的尺寸意义依图4所示)。
图1模组主视图、右视图及轴向平面图
表2模组尺寸
HS-97方案尺寸
最小值
典型值
最大值
A
1
2.8
2.9
B
3.2
3.7
NA
C
0.8
1
NA
D
NA
97
NA
E
86
88
90
F
70
75
76
G
10
70
NA
H
83.6
84.4
84
I
NA
11
19
J
NA
20
19
K
18
19
20
L
NA
3.4
4
图中部分不限于使用非导电材料。
但要保证测试及安规要求。
6.1.3模组安装出线切口结构及尺寸要求(开模后确定具体尺寸)
模组使用接插件进行电气连接,模组在安装以前需将接插完成。
模组部分需要预留空间避开接线。
如图2所示,结构尺寸要求应满足表3中的要求(表3中的符号所代表的尺寸意义依图5所示)
图2安装出线切口结构剖面图
表3切口结构尺寸值
各方案共用尺寸
最小值
典型值
最大值
M
94
94
115
6.1.4支架结构及尺寸要求(开模后确定具体尺寸)
支架结构及尺寸要求如下,需使用非导电材料。
如图3所示,结构尺寸要求应满足表4中的要求(表4中的符号所代表的尺寸意义依图3所示)。
图3支架主视图、左视图、轴向平面图
表4支架结构尺寸
HS-92方案尺寸
最小值
典型值
最大值
N
1
3
5
P
1
3
NA
Q
NA
5.2
NA
R
10
20
30
S
0
7.2
NA
T
NA
22
30
U
100
108
109
V
NA
100
NA
V1
NA
3.2
3.5
W
NA
72
75
X
87
87.6
88
Y
1
2
3
Z
NA
15.4
19
6.1.5灯具尺寸要求(开模后确定具体尺寸)
灯具匹配尺寸要求如下,如图4所示,与模组、支架连接的结构尺寸要求应满足表5中的要求(表5中的符号所代表的尺寸意义依图4所示)。
图4灯具热接触面图
表5灯具热接触面尺寸
HS-92方案尺寸
最小值
典型值
最大值
A
B
C
3
6.1.6受力要求
LED模组与支架之间热接口垂直压力应保持在25N至50N之间。
6.1.7平面度要求
LED模组底面平面度不应大于0.2mm。
灯具热接触面平面度不应大于0.2mm。
6.2光学接口
6.2.1发光面
6.2.1.1发光面尺寸
LED模组发光面尺寸规定如下:
表6发光面尺寸
尺寸种类
Φc最大
A
25
B
25
C
36
D
68
E
92
F
112
6.2.2光通量
为了保证互换性和适用性,对LED模组的额定光通量值进行了分档,如下表:
表7LED模组的额定光通量值分档表
光通量类别
光通量值(lm)
最小值
典型值
最大值
L002
200
230
280
L003
280
320
390
L004
390
440
530
L006
530
600
720
L008
720
800
960
L011
960
1100
1320
L014
1320
1500
1800
L019
1800
2000
2400
L026
2400
2700
3240
L035
3240
3600
4320
L046
4320
4800
NA
6.2.3空间光强分布
LED模组生产商应给出产品的配光曲线和设计使用环境。
产品的配光曲线应与标称相一致。
6.2.3.1发光角度
LED模组发光角度分为七种,分别为10°、18°、24°、36°、45°、60°、LB。
LB指类朗伯光光型。
6.2.3.1朗伯光型
本标准规定的LED模组朗伯光型的光强分布尽可能地与朗伯体光强分布接近。
如图7所示旋转对称立体角有界的极角𝛄𝟏和𝛄𝟐用于定义区域相对光通量(即区域内光通量占总光通量的百分比)定义在表8。
图5模组空间发光图
表8空间光强分布
γ1
γ2
空间光强分布
最小值
最大值
00
41.40
35°
55°
41.40
600
25°
40°
600
75,50
10°
30°
75,50
900
0°
10°
6.2.3.2配光型
本标准规定的LED模组配光型配光参考CQC3129-2010中5.1.7中心光强和光束角的规定。
6.2.4色度要求
LED模组替换时,应保证原有模组和替换模组的色温一致,避免替换后引起色差异、显色指数的降低,并同时配合灯具满足具体应用的要求,如色容差、色空间分布等。
LED模组色度要求应满足ANSIC78.377-2008的规定。
6.2.4.1色温要求
LED模组色温要求应满足ANSIC78.377-2008色温满足。
6.2.4.2显色指数
LED模组的显色指数标识分为RA70、Ra80和Ra90三种。
表9显色指数分档
标识
范围
70
≥70
80
≥80
90
≥90
6.2.5LED模组亮度均匀性
LED模组的亮度特性测试应在规定的测试条件下进行。
LED模组的亮度分布有如下特性:
垂直、水平或旋转对称性、中心对称、均匀性。
为了赋予旋转对称性或中心对称一个合适的特性描述,将发光面细分为同轴的几个部分,通过这些片段,平均亮度值可以用成像亮度计测出。
LED模组的光发射面分为如图5所示的A1-A5共5部分。
图6LED模组亮度均匀性测量分区
亮度均匀性包括:
亮度旋转对称性和亮度中心平衡性
6.2.5.1亮度旋转对称性
亮度旋转对称性参数S定义为:
S=min(Li)/max(Li),其中,Li(i=1…4)分别表示A1到A4四个部分的平均亮度。
6.2.5.2亮度中心平衡性
A5部分的平均亮度与A1到A4部分的平均亮度满足关系:
L5/average(L1-4)<4。
6.3电气接口
6.3.1LED模组输入要求
LED模组的输入要求应与控制装置保持一致性。
6.3.2控制装置电参数要求
控制装置电参数要求引用联盟标准CSA017-2013第4.3部分。
6.3.3控制装置物理接口要求
控制装置物理接口要求按照附录A中的规定。
6.3.4电接触正负极规定
规定6.1.2图1中使用A尺寸所标注的部件的最左端针为正极,最右端针为负极。
接插件所对应的正负依据上条规定。
6.4热学接口
6.4.1热学安装要求
为保证LED模组与灯具外壳匹配,规定所选用的LED灯具的热阻应小于或者等于LED模组所允许灯具的最大热阻。
6.4.2温度一致性
因材料、结构或其它因数的关系而影响热接触面温度分布的均匀性,因此,本标准以扩散热阻来衡量热接触面的温度的一致性。
图7温度一致性示意图
扩散热阻定义如下:
i,j为测试夹具的散热器表面(与热接口面接触)的测试点,Ti,Tj即为测试点的温度,Pth,rear为通过热接口面的热量。
测试点0点为热接口面的中心点,测试点i=1,2,…,6等距离的位于以0点为中心,例如:
在直径为Φ50±0.1mm的圆上,其中测试点1和4位于如图所示X轴参考面上。
为保证热接触面温度的一致性,任两个测量点间的扩散热阻Ri,j不超过0.2K/W。
7一般试验要求
7.1实验室环境条件
除非另有规定,试验或测量在本标准规定的试验的工作条件下进行。
一般检测应在环境温度25±5℃下进行,光电参数测量应在环境温度25℃±2℃,相对湿度为50~70%RH条件下进行;应保证照明产品周围的气流是由该产品所造成的正常对流气流,并不应有影响试验的振动和冲击。
7.2结构尺寸和安装检测
按照6.1.1接口尺寸的要求进行测试。
按照6.1.3的要求检查LED模组与灯具的安装与连接的可靠性。
7.3LED模组的基本性能检测
按照GB/T24824的要求对LED模组的基本性能进行测试,其中包括模组的光参数、色度参数和电参数。
灯具基本性能检测应符合GB/T7002和GB/T9468的要求。
7.4LED控制装置的检测
按照联盟标准CSA017-2013进行测试,其中包括控制装置输出电流、输出电压范围等。
7.5热学测量
按照6.4的要求,对LED模组进行测试。
8标志
为方便LED模组、控制装置或灯具的替换,LED模组、控制装置和灯具的标志应符合国家相对应产品的标志要求。
例如:
产品标志使用的汉字、数字和字母,其字体高度不得小于1.8毫米。
8.1LED模组标志
a)来源标志(商标或产品生产商的名称或责任销售商的名称);
b)LED模组互换性标识;
c)Tr点温度值。
8.2控制装置标志
a)来源标志(商标或产品生产商的名称或责任销售商的名称);
b)控制装置互换性标识
8.3灯具标志
a)来源标志(商标或产品生产商的名称或责任销售商的名称);
b)灯具互换性标识
_________________________________
附录ALED模组与控制装置连接器
资料性附录
电接触结构尺寸要求(将选用4针接插件,图纸及相关测试确认后公布图纸,以下图为之前方案)
电接触为接插件,以下为接插件的接件及插件的尺寸图。
如图7、图8、图9所示,结构尺寸要求应满足表9中的要求(表10中的符号所代表的尺寸意义依图7、图8、图9所示)
图7接件主视图、左视图
图8插件主视图、左视图
图9MCPCB主视图、左视图
表10接插件尺寸
最小值
典型值
最大值
A
NA
0.5
NA
B
NA
7.5
NA
C
NA
9.6
10
D
NA
1.05
NA
E
NA
3.1
3.5
F
NA
4.5
5
G
NA
2.4
2.6
H
NA
0.55
NA
I
NA
0.6
NA
J
NA
1.5
NA
K
NA
7.5
NA
L
8.9
8.9
NA
M
NA
1
NA
N
2.8
3
NA
P
NA
3
NA
Q
NA
4.5
5
R
36.5
38.5
40.5
其中G尺寸H尺寸、I尺寸所描述的部件为金属导电材料,其余为非导电材料。
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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