超全:LED燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科普知識(shí)
一. 相關(guān)定義
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201612/325614.htm1.燈具:凡是能分配,透出或轉(zhuǎn)變一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光線的一種器具,并包括支撐、固定和保護(hù)光源必需的部件(但不包括光源本身),以及必需的電路輔助裝置和將它們與電源連接的設(shè)施。
2.普通燈具:提供防止與帶電部件意外接觸的保護(hù),但沒有特殊的防塵、防固體異物和防水等級(jí)的燈具。
3.可移動(dòng)式燈具:正常使用時(shí),燈具連接到電源后能從一處移動(dòng)到另一處的燈具。
4.固定式燈具:不能輕易的從一處移動(dòng)到另一處的燈具,因?yàn)楣潭ㄒ灾掠谶@種燈具只能借助于工具才能拆卸。
5.嵌入式燈具:制造商指定完全或部分嵌入安裝表面的燈具。
6.帶電部件:在正常使用過程中,可能引起觸電的導(dǎo)電部件。中心導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)看作是帶電部件。
7.EN安全特低電壓(SELV-safety extra-low voltage):在通過諸如安全隔離變壓器或轉(zhuǎn)換器與供電電源隔離開來的電路中,在導(dǎo)體之間或在任何導(dǎo)體與接地之間,其交流電壓有效值不超過50V。
8.UL低壓線路:開路電壓不超過交流電壓有效值30V的線路。
9. 基本絕緣(EN):加在帶電部件上提供基本的防觸電保護(hù)的絕緣。耐壓應(yīng)在2U+1000V以上(U:當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)電壓)。
10.補(bǔ)充絕緣(EN):附加在基本絕緣基礎(chǔ)上的獨(dú)立的絕緣,用于基本絕緣失效時(shí)提供防觸電保護(hù)。耐壓值應(yīng)在2U+1750V以上(單層)。
11.雙層絕緣(EN):基本絕緣與補(bǔ)充絕緣組成的絕緣,耐壓值應(yīng)在4U+2750V以上(即基本絕緣與補(bǔ)充絕緣耐壓之和)。
12.增強(qiáng)絕緣(EN):絕緣效果與雙層絕緣相當(dāng)?shù)囊环N加強(qiáng)性絕緣。從總體上看,一般只為一層,但也可由多層組成,且各層不可明確進(jìn)行分割并單獨(dú)測量。耐壓值應(yīng)在4U+2750V以上。
13.CLASS O級(jí)燈(EN):僅以基本絕緣為電擊保護(hù)措施的燈具,無接地等保護(hù)措施。
14.CLASS I級(jí)燈(EN):除了基本絕緣為電擊保護(hù)措施外,還采用了其它如接地等保護(hù)性措施的燈具。
15.CLASS II級(jí)燈具(EN):采取雙重絕緣或增加絕緣為電擊保護(hù)措施的燈具。其絕緣效果不依賴于接地或安裝條件。
16.CLASS III級(jí)燈(EN):使用特低安全電壓(SELV)為防電擊保護(hù)方式的燈具。
17.普通可燃材料(normally flammable material):材料的引燃溫度至少為200℃,并且在此溫度時(shí)該材料不至于變形或強(qiáng)度降低。例如木材及厚度大于2mm的以木材為基質(zhì)的材料。
18.易燃材料(readily flammable material):普通可燃材料和非可燃材料以外的一種材料。例如木纖維和厚度小于2的以木材為基質(zhì)的材料。
19.非可燃材料(non-combustible material):不能助燃的材料。例如金屬、水泥等。
20:定型試驗(yàn)(type test):對(duì)定型試驗(yàn)樣品進(jìn)行測試,其目的是檢驗(yàn)?zāi)骋唤o定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,但通過定型測試后的產(chǎn)品在生產(chǎn)階段是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求,需要以測試報(bào)告及相關(guān)文件來保證。
二. 燈泡簡介
1.鎢絲燈泡,包括白熾燈泡、石英燈泡及鹵素?zé)襞莸取?/p>
常用白熾燈泡有:Type A,B,C,G,R,T、 歐洲燈泡Base – E14,E27。其中,英國亦可用B15,B22; 北美燈泡Base Type – E12,E17,E26。 E-Edison(愛迪生式螺絲口);B-Bayonet(卡口)
A. 常用石英燈泡有Type T(JC),MR,JDR-C(GU10)。
2.熒光燈管,常用有FL(T5,T8,T12…),PL-S,PL-C,2D以及節(jié)能燈管。
注:對(duì)鎢絲燈泡及FL熒光燈管通常的表示方法為:表示類型(Type)的字母加上阿拉伯?dāng)?shù)字,例如:A19,B10,C7,G25,S11,T8…,其中阿拉伯?dāng)?shù)字表示燈泡的大概直徑,如A19燈泡的直徑D=19*1/8”,再乘以25.4即為以mm為單位的燈泡直徑。
特例:歐規(guī)R泡所跟的數(shù)字為燈泡實(shí)際尺寸,如R50,R80…
三. 燈具分類
(一)按安裝方式:
可移動(dòng)式燈具:臺(tái)燈,掛式壁燈,落地?zé)?固定式燈具:天花燈(吸頂燈),吊燈,壁燈,嵌入式燈,軌道燈。
(二)使用環(huán)境:
1.EN規(guī)格
1)戶內(nèi)使用:用符號(hào) 表示,金屬件外表面要作防腐處理;
2)戶外使用:用符號(hào) 表示,金屬件外表面要作防腐處理; 特別要求:噴水測試(即要求有最小Ф3.2mm漏水孔),金屬件內(nèi)外表面要作防腐處理。
2.UL/CSA規(guī)格
1)干環(huán)境(DRY LOCATION):至多暫時(shí)濕氣較大。例如起居室、客廳、廚房 等室內(nèi)環(huán)境。
2)潮環(huán)境(DAMP LOCATION):至少會(huì)周期性出現(xiàn)濕氣液化現(xiàn)象。例浴室、地窖冷凍庫等室內(nèi)潮濕的環(huán)境以及在陽臺(tái)天蓬內(nèi)、大門遮雨罩等有上蓋的戶外環(huán)境。
3)濕環(huán)境(WET LOCATION):至少會(huì)遭受雨滴或水濺。例如地下、水中及所有戶外環(huán)境和洗車場等可以淋到水的戶內(nèi)環(huán)境。
注:潮環(huán)境、濕環(huán)境主要特別要求:噴水測試(即要求有漏水孔最小3.2mm),金屬件內(nèi)外表面要作防腐處理,燈頭導(dǎo)電觸片需耐腐蝕(銅端片)。
(三)按使用標(biāo)準(zhǔn)類別
1.北美體系:主要是UL/CSA規(guī)格體系。電壓為AC100V~127V,60HZ,包括北美洲、南美洲的部分國家以及日本、菲律賓、臺(tái)灣等前美國殖民地區(qū)。
UL Lab.按CSA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測試,合格則可用cUL MARK出口加拿大。
2.國際電工委員會(huì)(IEC-International
Electrotechnical Commission)體系:包括、歐洲、亞洲、澳洲、非洲、東南亞的絕大多數(shù)國家和地區(qū)。所列規(guī)格都為引用EN60598系列標(biāo)準(zhǔn)再加上本國(本地區(qū))的一些特別要求(如電壓,插頭類型等)。我國于1957年參加IEC,目前是IEC理事局、執(zhí)委會(huì)和合格評(píng)定局的成員。燈飾行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB7000系列對(duì)應(yīng)于IEC60598系列。
其中IEC(EN)產(chǎn)品還可細(xì)分為如下類別:
(1)按防電擊保護(hù)程度:
A.CLASS 0級(jí)燈,無代表符號(hào)。
特征:電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/無接地。
B.CLASS I級(jí)燈,無代表符號(hào)。單層絕緣結(jié)構(gòu),外露可觸金屬需接地。CLASS I 燈中可有部分結(jié)構(gòu)為CLASS II結(jié)構(gòu)。
特征:電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/有接地。
C.CLASS II級(jí)燈,用符號(hào)“ ”表示。II級(jí)燈通常為雙重絕緣結(jié)構(gòu),但可以有部分結(jié)構(gòu)為CLASS III結(jié)構(gòu)(如變壓器之后的低壓部分)。(內(nèi)置式變壓器應(yīng)設(shè)計(jì)為二類燈具)。
特征:電源電壓為50V以上高壓/雙重絕緣/無接地。
D.CLASS III 級(jí)燈。用符號(hào)“ ”表示,供電為安全特低電壓SELV(外置變壓器直插式燈具)
特征:電源電壓為50V以下低壓/單層絕緣/無接地。
(2)按防塵防固體異物、防潮能力IP指數(shù)區(qū)分:IPXX
第一位數(shù):防塵防固體異物指數(shù),分0-6七個(gè)等級(jí)。數(shù)字愈大防塵防固體異物能力愈強(qiáng)。
0:無防護(hù);
1:防大于50mm的固體異物;
2:防大于12mm的固體異物;
3:防大于2.5mm的固體異物;
4:防大于1mm的固體異物;
5:防塵;
6:塵密
第二位數(shù):防潮能力指數(shù),分0-8九個(gè)等級(jí)。數(shù)字愈大防潮能力愈強(qiáng);
0:無防護(hù);
1:防滴(垂直);
2:防滴(傾斜15度);
3:防淋水(60度范圍);
4:防濺水;
5:防噴水:
6:防猛烈海浪;
7:防浸水影響;
8:防潛水影響。
說明:1)普通燈具防護(hù)等級(jí)為IP20,一般不用標(biāo)示。
2)戶外使用燈具的防護(hù)等級(jí)IP#一般都在IP23或以上,且需要標(biāo)示。
3)按安裝面可燃性區(qū)分:
A.僅適宜于直接安裝在非可燃表面的燈具,用符號(hào)“ ”表示。
B.適宜安裝在普通可燃表面的燈具,用符號(hào)“ ”表示。
C.可安裝在普通可燃表面且隔熱材料可能蓋住燈具的場合(即嵌入式),用“ ” 表示。
四. 主要電氣元件
材質(zhì)要求:
UL/cUL/CAS規(guī)格:電流的載體(導(dǎo)電體)必須是銅、銅合金、鎳合金,或不銹鋼。
EN規(guī)格:載流部件(導(dǎo)電體)須由銅或含銅至少80%以上的銅合金或至少具有相同導(dǎo)電性能的材料制成。
1.燈頭:
1.1 UL/cUL/CAS規(guī)格(AC120V 60HZ)
規(guī)格為E26、E17、E12,多用陶瓷和電木燈頭,不能使用鋁燈頭。E26燈頭多為帶開關(guān), E17、E12燈頭不帶開關(guān)。要求有UL認(rèn)證。
1.2 EN規(guī)格(AC220V~230V 50HZ)
規(guī)格為E14、E27螺紋燈頭,多為塑料燈頭,也有陶瓷燈頭,較少電木燈頭。E27燈頭一般耐溫度210℃(60W或60W以下),100W一般采用陶瓷燈頭。一般燈頭不帶開關(guān)。要求有VDE或相應(yīng)認(rèn)證。
1.3 SAA/BS規(guī)格(AC240V 50HZ)
常用B22和B15卡口燈頭,不分極性,也用E27、E14螺紋燈頭,一般不帶開關(guān)。
1.4 GB規(guī)格(AC220V 50HZ)
常用E14、E27螺紋燈頭,也有B22卡口燈頭。要求有CQC認(rèn)證。
2.開關(guān)
2.1 UL/cUL/CAS規(guī)格:
A、旋轉(zhuǎn)開關(guān):如燈頭開關(guān),底座開關(guān)。
B、 中途開關(guān):從中途開關(guān)到出線位長度不小于20cm。
C、 長方形拔動(dòng)開關(guān):多用于石英燈,部分臺(tái)燈也用,一般安裝要求為上開下關(guān),前開后關(guān),左開右關(guān),但要以滿足客戶要求為原則。
D、 調(diào)光器:有旋轉(zhuǎn)式:即逐漸由暗到亮,無級(jí)調(diào)光。 三位式:即弱亮→亮→滅
E、觸摸開關(guān):四位式→弱亮→亮→強(qiáng)亮→滅
2.2 EN規(guī)格
A、燈頭按動(dòng)開關(guān)
B、底座拔動(dòng)開關(guān)安裝方向同UL要求
C、方形拔動(dòng)開關(guān)安裝方向同UL要求
D、中途開關(guān)(單刀制):一般要中途開關(guān)至出線位長度不小于20cm; 腳踏開關(guān)(按動(dòng)開關(guān)或調(diào)光器):一般出線位至腳踏開關(guān)距離不小于30cm。
2.3 SAA/BS規(guī)格
SAA開關(guān)一般用雙刀開關(guān),分底座開關(guān)和中途開關(guān)(雙刀制),但客戶有特別要求除外;BS用單刀制,同VDE要求。
2.4 GB規(guī)格
用有CQC、CCC認(rèn)證的開關(guān),臺(tái)燈、夾燈用按動(dòng)開關(guān),開關(guān)至出線位長度不小于20cm;落地?zé)粲媚_踏開關(guān);出線位至腳踏開關(guān)距離不小于30cm。
3.電源線:
3.1 UL/cUL/CAS規(guī)格: 一般用SPT-2透明電源線大小腳有孔插頭,要求插片材質(zhì)為銅質(zhì)鍍鎳,有字嘜線連到小腳為L極,條紋線連大腳為N極,開關(guān)要切斷有字嘜的電線。也有用黑色插頭線,大小腳雙直腳扁插頭,N極電線外徑較粗且有直棱紋,L極電線外徑較細(xì)且光滑。燈體內(nèi)部用黑白引線,一般黑引線接L極,白引線接N極。
出線長度為由出線位到插頭不小于6英尺,公司規(guī)定不短于1.80m,接線方式一般用閉端接線器(奶嘴)、旋入式接線器(牙膏蓋)。
3.2 EN規(guī)格
兩芯雙重絕緣線,雙腳圓插頭。內(nèi)有啡色線、藍(lán)色線,啡色線接L極,藍(lán)色線接N極;三芯雙重絕緣線,三腳圓插頭,內(nèi)有啡色、藍(lán)色及黃綠雙色引線,其中黃綠雙色線為接地線,裝開關(guān)時(shí)一定要控制火線,電源線出線長度要求為1.85m,接線方式一般用接線座。
3.3 SAA/BS規(guī)格
SAA用雙重絕緣帶插頭電線,插頭為兩片扁腳八字形(不分大?。珺S用雙重絕緣BS規(guī)格裝線,不帶插頭,BS插頭設(shè)計(jì)為I類,由生產(chǎn)線或由客人裝上去,插腳為三片扁腳呈“品”字形,插頭內(nèi)壓線碼螺絲要求承受0.5Nm扭力,電源線出線長度同VDE要求。
3.4 GB規(guī)格
用雙重絕緣帶雙直腳扁插頭電源線,插腳不分大小,不帶孔,電源插線一定要有CCC認(rèn)證標(biāo)志,其出線長度同VDE要求。
4.變壓器
4.1 UL/cUL/CAS規(guī)格
UL/CSA變壓器的初級(jí)電壓是120V,次級(jí)根據(jù)需要有不同,一般為12V,由于次級(jí)電壓低,電流大,所以次極出線較粗。變壓器要求有UL/cUL/CAS認(rèn)證。
4.2 EN規(guī)格
初級(jí)輸入電壓230V,次極輸出電壓多為12V,保險(xiǎn)絲接在初級(jí)。要求有VDE認(rèn)證。
4.3 GB規(guī)格
要求有CQC或CCC認(rèn)證的供應(yīng)商。
五. 燈具產(chǎn)品主要技術(shù)要求
1. 高壓測試:
A. UL/cUL規(guī)格:
普通固定式燈具:1500V/1.0mA/1秒;
可移動(dòng)式燈具:1500V/0.5mA/1秒;
B.EN規(guī)格:
CLASS:2U+1000V/1mA/1秒;(U為電網(wǎng)電壓值)
CLASS II:4U+2750V/1mA/1秒;
CLASS III:500V/0.5mA/1秒;
高壓測試時(shí),UL規(guī)格要求頻率40~70Hz,泄露電流不超過0.5mA,而EN規(guī)格要求50/60Hz,泄露電流:O類II燈具0.5mA;
I類可移動(dòng)式燈具1.0mA;I類固定式燈具1.0mA,額定輸入功率大于1kVA的I類固定式每1kVA,泄露電流增加1.0mA,最大值5.0mA。
2.接地電阻測試:
A. UL/cUL規(guī)格:用12V,25A電流,測得的地阻不大于0.1Ω(100mΩ);
B.EN規(guī)格:將空載電壓不小于12V及不小于10A的電流加載于可觸及金屬及接地端子之間,測得的地阻不大于0.5Ω(500mΩ)。
3.拉力測試(電源線離開燈體位置或分拆包裝時(shí)內(nèi)部接線的接線點(diǎn))
A. UL/cUL規(guī)格:35Lbs/1分鐘,位移不能超過1.6mm。
防拉裝置:拉力圈、UL結(jié)、壓線碼、迷宮結(jié)構(gòu)
B.EN規(guī)格:13.5Lbs,1分鐘內(nèi)拉25次,每次維持1秒,位移不能超過2mm。
防拉裝置:拉力圈、壓線碼、迷宮結(jié)構(gòu)
4.扭力測試
螺絲連接部位一定要保證相應(yīng)之扭力以確保其功能及電器性能不受影響。
燈頭要承受一定扭力1分鐘。
E26、E27和B22燈頭:2.0Nm
E14和B15燈頭(蠟燭燈頭除外)1.2Nm
E14和B15蠟燭燈頭0.5Nm.
連接處有STOP位防止360˙旋轉(zhuǎn),承受2.5Nm每轉(zhuǎn)的扭力;
M10螺紋以下連接處承受扭力為2.5Nm,M10螺紋以上為5.0Nm扭力
5.電線號(hào)數(shù):
A. UL/cUL規(guī)格:最小為18AWG。
特例:
1)被完全覆蓋住的、2)使用不會(huì)移動(dòng)的、3)變壓器次極接線、可以使用18AWG~24AWG電線。
軌道燈:
1)ADAPTOR(適配器)及燈身部分:18AWG。
2)CONNECTOR(連接器)及軌道部分:12AWG或截面積不小于3.3mm2。
B. EN規(guī)格:
主體電源線:
1)普通燈具:至少0.75mm2
2)其它燈具:至少1.0mm2(戶外燈、惡劣環(huán)境使用的燈具)
3)當(dāng)帶10/16A插座時(shí),至少1.0mm2
燈具內(nèi)部引線:
1)正常工作電流大于2A:至少0.5mm2,絕緣層厚0.6mm。
2)正常工作電流小于2A:至少0.4mm2,絕緣層厚0.5mm。
6.電線的連接方式:
A. UL/cUL規(guī)格:電源線與內(nèi)部引線或內(nèi)部引線之間的連接可以用閉端接線器(奶嘴)、旋入式接線器(牙膏蓋)、焊錫連接,同一個(gè)旋入式接線器內(nèi)接線不能超過5根。
B.EN規(guī)格:電源線與內(nèi)部引線或內(nèi)部引線之間的連接可以用接線座、閉端接線器(奶嘴)、焊錫(不接受牙膏蓋)。
注:接線座固定在金屬件上時(shí),需能通過多股線之一股的8mm逃逸測試。通常在接線座和金屬件之間加塊青殼紙作為補(bǔ)充絕緣。接線座留給用戶接線端,需標(biāo)識(shí)L、N或L、N、接地符號(hào) 。
7.極性區(qū)分:
火線(L極):接燈頭中心導(dǎo)電觸片,開關(guān)切斷電源L極。
UL:黑色及雙芯電源線中不帶凸脊的電線;
EN:棕色或紅色線;
零線(N極):接燈頭側(cè)觸片或螺套;
UL:白色或兩芯電源線中帶凸脊的電線;
EN:藍(lán)色或黑色線;
8.電線開線處理:
A. UL/cUL規(guī)格:開線小于7mm,線端可浸錫,浸錫長度不大于3.2 mm
B. EN規(guī)格:端子為彈弓式連接時(shí),才可浸錫。非彈弓式,必須包銅端子,且≧5mm。
9.過線保護(hù):
電線穿過金屬零件,在過線處要加保護(hù)線套(如膠粒),或電線加套管(硅膠管、黃蠟管等);
10.萬向搖頭等過線零件的防轉(zhuǎn)及扭力測試:
A. UL/cUL規(guī)格:可活動(dòng)的連接點(diǎn),活動(dòng)時(shí)不能影響到導(dǎo)體的絕緣,旋轉(zhuǎn)要限制在360°以內(nèi),或符合旋轉(zhuǎn)測試(6000次)。扭2.26Nm/1分鐘和吊35LBS或4倍重量/1分鐘(UL1598)
B. EN規(guī)格:連接處直徑≦M10mm,要能通過2.5Nm扭轉(zhuǎn)測試;連接直徑≥M10mm,要能通過5.0 Nm扭轉(zhuǎn)測試。
11.螺絲連接:
A. UL/CSA規(guī)格:自攻螺絲需通過燈體重量的4倍重量的吊重測試。
B. EN規(guī)格:如螺紋直徑小于3.0mm,則連接螺絲必須植入金屬物中,另外,螺絲要能通過松/緊5次測試≦2.8mm,0.4mm;≦3.0mm,0.5Nm;≦3.2,0.6 Nm;0.8Nm…
12.吸頂燈/壁燈吊重測試:
A. UL/cUL規(guī)格:燈體重量4倍重/1小時(shí),零件無明顯變形或損壞。
B. EN規(guī)格:燈體重量4倍重/1小時(shí),零件無明顯變形或損壞。
13.傾倒測試(針對(duì)可移動(dòng)式燈具):
A.UL/cUL規(guī)格:可移動(dòng)式燈具必須通過8°傾倒測試。
B.EN規(guī)格:
1)6°傾倒測試:所有可移動(dòng)式燈具必須通過此測試;
2)15°傾倒測試:通過6°測試但不能通過非正常溫度測試(燈具傾倒后光源照射面溫度高于175℃)的可移動(dòng)式燈具必須通過此測試。 傾倒測試時(shí),按照最不利于將燈具穩(wěn)定的方向?qū)艟叻胖玫綔y試臺(tái)上。
14.夾持力(針對(duì)夾燈):
A. UL/cUL規(guī)格:分別夾1.6mm厚的鐵板和38mm厚的木板,吊燈具自重1小時(shí)不跌落。
B. EN規(guī)格:
1)分別夾在: a)10mm玻璃, b)能夾持之最厚玻璃(20mm or 30mm…,最厚40mm), 用20N力拉電源線,夾不能移動(dòng);
2)夾直徑20mm金屬棒,用20N力拉電源線,燈不能跌落。當(dāng)夾玻璃板能通過,而夾金屬圓棒不能通過時(shí),可在說明書中注明不準(zhǔn)夾在圓棒上。
15.石英燈防爆/防紫外線UV:UV FILTER(紫外線過濾器)
A.UL/cUL規(guī)格:除非用本身防UV的低氣壓燈泡,石英臺(tái)燈/落地?zé)簦?英呎高的Torchiere除外)需加UV鏡片—100W以下,2.4mm;≥100W,3.2mm。
B.EN規(guī)格:除非用本身防UV的低氣壓燈泡,石英臺(tái)燈/落地?zé)粜杓臃辣R片,防爆鏡片要能通過0.35Nm的沖擊測試。
16.電氣間隙(Clearance)和爬電距離(CREEpage Distance)
A.UL/cUL規(guī)格:6.4mm。注:燈頭,開關(guān)及CLASS II 變壓器次極不考慮。
B.EN規(guī)格:
1)基本絕緣—50V:0.2mm;1.2mm;250V:1.7mm;2.5mm。
2)補(bǔ)充絕緣—250V:3.6mm。
3)增強(qiáng)絕緣—250V:6.5mm。
評(píng)論