LED照明用开关电源技术要求的研究

LED照明用开关电源技术要求的研究

颜荣杰,骆杨,王佳锋,谢露栋

浙江阳光照明电器集团股份有限公司  浙江省绍兴市312300

摘要：LED照明的特点表现在节能、长寿、安全以及环保等，具有较强的可靠性，在当前阶段被广泛应用。基于此，本文主要对LED照明用开关电源技术要求进行分析和探讨。

关键词：LED照明；开关电源；技术要求

引言：LED照明用开关电源主要为电网电源进行供电、应用单路输出式交流额定电压小于600V－直流外部电源，对于室外使用的LED开关电源来说，其的应用环境通常要比室内更为恶劣，因此本文主要针对室外应用的LED开关电源开展研究，这样的研究更具代表性。因为室外使用的LED开关电源在可靠性方面有着较为严格的要求，因此要求在设计、研制和生产的过程中进行相关的可靠性实验，在开展可靠性实验期间，需要对存在的失效原因进行深入的分析，明确该问题造成的后果，在此基础上制定针对性的矫正措施。

一、LED照明应用现状

    最开始的LED的颜色主要为红色，因为其光效率并不高，并没有足够的光通量，所以主要应用在电气设备以及仪表当中作为指示灯。后续伴随着管芯材料、结构以及驱动电路技术的发展与进步，其的光色种类变得更为丰富，发光效率以及光能量都获得了很大程度的提升，逐渐普及到各个领域，对于传统LED光源来说，其主要应用在汽车市场以及背景光源市场等领域。而现代化的LED在照明工程当中的应用主要表现在夜景照明、指示照明、特殊场所照明以及室内装饰照明方面。

二、LED用开关电源涉及的技术要求

（一）产品涉及的环境试验

因为室外应用的LED开关电源在应用期间其面对的环境是相对恶劣的，例如低温、潮湿、高温以及淋雨等。在运输期间也比较容易遭到冲击或者是振动，并且还需要在储存环境方面进行充分的考虑。通常情况下储存环境产生的影响包括腐蚀、开裂、潮气以及氧化等。此类因素都比较容易使得材料具备的物理性质或者是化学性质产生相应的变化。环境参数产生的影响主要包括以下：

高温。高温环境下的LED开关电源容易出现热老化，产生相应的化学反应，发生软化、融化以及升华的情况，同时由于热胀冷缩的原理也比较容易造成LED开关电源一定程度的膨胀。以上情况的出现就比较容易造成LED开关的绝缘发生损坏，进而产生相应的机械故障，一定程度增加了机械应力，因为膨胀会引起原本的润滑性降低或者是直接丧失，导致相关运动部件出现比较严重的磨损。

低温。由于低温会引起机械强度一定程度降低，同时物理性也会相应收缩。基于此环境条件下的LED用开关电源，其的绝缘比较容易受到损坏或者是发生开裂，同时其容易产生机械故障，因为其产生收缩或者是机械强度减弱的情况以及自身原本润滑性能的减弱，便会一定程度加剧其运动过程中产生的磨损程度，进而会造成其的密封以及密封片失去原本的效果，发生较为严重的损坏。

在高相对湿度的条件下，LED用开关电源比较容易发生相应的化学反应，发生腐蚀或者电蚀情况，另外也会一定程度提高绝缘体自身具备的导电率。以上情况的发生就比较容易造成LED用开关电源出现相应的物理性损坏以及绝缘损坏的情况，进而引发相应的机械故障。

在相对湿度较低的环境条件下，LED用开关电源容易出现干燥，脆化的情况，其自身的机械强度会一定程度降低，动触点之间产生的磨损将会更加严重，导致发生开裂以及机械故障等问题。

基于高气压条件，LED用开关电源会出现相应的变形或者是压缩，伴随着时间的推进，会造成其发生机械故障或者是崩溃。

气压较低的环境当中，LED用开关电源容易发生膨胀，同时也有可能形成相应的电晕以及臭氧，这便比较容易使得LED用开关出现相应的机械故障或者是过热，限制其的正常运行。

（二）产品涉及的安全要求

对于室外应用的LED用开关电源来说，其并没有特殊的安全试验标准，而基于产品失效角度来说，存在很大一部分都为结构、温度变化、爬电距离以及材料等有关方面的问题。

（三）产品涉及的EMC要求

在露天工程当中应用的LED用开关吧电源通常为外部电源，可以将信息技术类设备电磁兼容测试的相关要求作为主要依据开展有关试验。

实际上国家标准以及欧盟标准等应用的都为国际标准，其之间只有本版方面存在相应的差异，而对于美国标准和国际标准来说，其之间无论是在测试项目方面还是应用方法方面都存在很大的差异。

具体开展的LED开关电源测试项目包含较多个方面，例如辐射骚扰场强、静电放电抗扰度等等。

（四）产品涉及的能效要求

外部电源能效要求。对交流电网电压进行相应的转换，使其能够成为固定的单路抵押直流或者是交流，控制其的输出电压额定功率不会超过250W，对于外部电源来说，其的能效需要能够符合有关规定，当前CQC对该类型的单路输出时交流等相关外部电源节能产品加入到了节能产品认证的相关落实规则上。

（五）有害物质限制要求

产品ROHS除了满足相关规定标准之外，在保证其使用的前提下，同样也需要满足国家相关技术以及法规在外部电源环保以及性能方面的相关规定。

欧盟实施了相关指令，在其中提到了电气电子设备禁止应用一些特定的有害物质，对于应用或者在其中存在镉、铅、汞以及六价铬的阻燃剂电子产品严禁进入到欧盟市场。依据相关指令，在电子电器设备当中的材质镉含量需要控制在0.01%之下，另外的物质例如铅、汞等其的含量比应该不能超过0.1%。

（六）产品涉及的性能要求

在性能方面需要符合相关的规范标准，对于性能来说，其通常包含了电压在输出过程中的准确程度、功率以及效率等相关因素。

结束语：本文主要对LED用开关电源相应的法规以及相关要求进行了探讨和总结，能够在新产品的设计以及质量监控方面奠定相应的基础；能够为技术贸易壁垒、实现企业质量管理水平的更近一步提升、提高企业对产品的质量控制水平方面提供相应的指导。并且在后续我国相关领域开展绿色电器以及电源产品研发的过程中，对于技术措施以及监管措施的应用能够提供重要的资料参考。

参考文献：

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[2] 任堰牛. 用于LED照明的非开关电源驱动电路的分析[J]. 电源技术, 2013(04):672-673.

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