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LED燈具結構設計科普知識
LED燈是一塊電致發(fā)光的半導體材料芯片,用銀膠或白膠固化到支架上,然后用銀線(xiàn)或金線(xiàn)連接芯片和電路板,四周用環(huán)氧樹(shù)脂密封,起到保護內部芯線(xiàn)的作用,最后安裝外殼,所以L(fǎng)ED燈的抗震性能好。下面是小編為大家整理的LED燈具結構設計科普知識,僅供參考,歡迎閱讀。
一.相關(guān)定義
1.燈具:凡是能分配,透出或轉變一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光線(xiàn)的一種器具,并包括支撐、固定和保護光源必需的部件(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施。
2.普通燈具:提供防止與帶電部件意外接觸的保護,但沒(méi)有特殊的防塵、防固體異物和防水等級的燈具。
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,因為固定以致于這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(guò)程中,可能引起觸電的導電部件。中心導體應當看作是帶電部件。
7.EN安全特低電壓(SELV-safety extra-low voltage):在通過(guò)諸如安全隔離變壓器或轉換器與供電電源隔離開(kāi)來(lái)的電路中,在導體之間或在任何導體與接地之間,其交流電壓有效值不超過(guò)50V。
8.UL低壓線(xiàn)路:開(kāi)路電壓不超過(guò)交流電壓有效值30V的線(xiàn)路。
9.基本絕緣(EN):加在帶電部件上提供基本的防觸電保護的絕緣。耐壓應在2U+1000V以上(U:當地的電網(wǎng)電壓)。
10.補充絕緣(EN):附加在基本絕緣基礎上的獨立的絕緣,用于基本絕緣失效時(shí)提供防觸電保護。耐壓值應在2U+1750V以上(單層)。
11.雙層絕緣(EN):基本絕緣與補充絕緣組成的絕緣,耐壓值應在4U+2750V以上(即基本絕緣與補充絕緣耐壓之和)。
12.增強絕緣(EN):絕緣效果與雙層絕緣相當的一種加強性絕緣。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)行分割并單獨測量。耐壓值應在4U+2750V以上。
13.CLASS O級燈(EN):僅以基本絕緣為電擊保護措施的燈具,無(wú)接地等保護措施。
14.CLASS I級燈(EN):除了基本絕緣為電擊保護措施外,還采用了其它如接地等保護性措施的燈具。
15.CLASS II級燈具(EN):采取雙重絕緣或增加絕緣為電擊保護措施的燈具。其絕緣效果不依賴(lài)于接地或安裝條件。
16.CLASS III級燈(EN):使用特低安全電壓(SELV)為防電擊保護方式的燈具。
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(type test):對定型試驗樣品進(jìn)行測試,其目的是檢驗某一給定產(chǎn)品的設計是否符合有關(guān)標準的要求,但通過(guò)定型測試后的產(chǎn)品在生產(chǎn)階段是否符合標準要求,需要以測試報告及相關(guān)文件來(lái)保證。
二.燈泡簡(jiǎn)介
1.鎢絲燈泡,包括白熾燈泡、石英燈泡及鹵素燈泡等。
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(ài)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以及節能燈管。
注:對鎢絲燈泡及FL熒光燈管通常的表示方法為:表示類(lèi)型(Type)的字母加上阿拉伯數字,例如:A19,B10,C7,G25,S11,T8…,其中阿拉伯數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R泡所跟的數字為燈泡實(shí)際尺寸,如R50,R80…
三.燈具分類(lèi)
。ㄒ唬┌窗惭b方式:
可移動(dòng)式燈具:臺燈,掛式壁燈,落地燈 固定式燈具:天花燈(吸頂燈),吊燈,壁燈,嵌入式燈,軌道燈。
。ǘ┦褂铆h(huán)境:
1.EN規格
1)戶(hù)內使用:用符號 表示,金屬件外表面要作防腐處理;
2)戶(hù)外使用:用符號 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),金屬件內外表面要作防腐處理。
2.UL/CSA規格
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 等室內環(huán)境。
2)潮環(huán)境(DAMP LOCATION):至少會(huì )周期性出現濕氣液化現象。例浴室、地窖冷凍庫等室內潮濕的環(huán)境以及在陽(yáng)臺天蓬內、大門(mén)遮雨罩等有上蓋的戶(hù)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(hù)外環(huán)境和洗車(chē)場(chǎng)等可以淋到水的戶(hù)內環(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),金屬件內外表面要作防腐處理,燈頭導電觸片需耐腐蝕(銅端片)。
(三)按使用標準類(lèi)別
1.北美體系:主要是UL/CSA規格體系。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、臺灣等前美國殖民地區。
UL Lab.按CSA標準對產(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、東南亞的絕大多數國家和地區。所列規格都為引用EN60598系列標準再加上本國(本地區)的一些特別要求(如電壓,插頭類(lèi)型等)。我國于1957年參加IEC,目前是IEC理事局、執委會(huì )和合格評定局的成員。燈飾行業(yè)的國家標準GB7000系列對應于IEC60598系列。
其中IEC(EN)產(chǎn)品還可細分為如下類(lèi)別:
。1)按防電擊保護程度:
A.CLASS 0級燈,無(wú)代表符號。
特征:電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/無(wú)接地。
B.CLASS I級燈,無(wú)代表符號。單層絕緣結構,外露可觸金屬需接地。CLASS I 燈中可有部分結構為CLASS II結構。
特征:電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/有接地。
C.CLASS II級燈,用符號“ ”表示。II級燈通常為雙重絕緣結構,但可以有部分結構為CLASS III結構(如變壓器之后的低壓部分)。(內置式變壓器應設計為二類(lèi)燈具)。
特征:電源電壓為50V以上高壓/雙重絕緣/無(wú)接地。
D.CLASS III 級燈。用符號“ ”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(wú)接地。
。2)按防塵防固體異物、防潮能力IP指數區分:IPXX
第一位數:防塵防固體異物指數,分0-6七個(gè)等級。數字愈大防塵防固體異物能力愈強。
0:無(wú)防護;
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:防潮能力指數,分0-8九個(gè)等級。數字愈大防潮能力愈強;
0:無(wú)防護;
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(shuō)明:1)普通燈具防護等級為IP20,一般不用標示。
2)戶(hù)外使用燈具的防護等級IP#一般都在IP23或以上,且需要標示。
3)按安裝面可燃性區分:
A.僅適宜于直接安裝在非可燃表面的燈具,用符號“ ”表示。
B.適宜安裝在普通可燃表面的燈具,用符號“ ”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(chǎng)合(即嵌入式),用“ ”表示。
四.主要電氣元件
材質(zhì)要求:
UL/cUL/CAS規格:電流的載體(導電體)必須是銅、銅合金、鎳合金,或不銹鋼。
EN規格:載流部件(導電體)須由銅或含銅至少80%以上的銅合金或至少具有相同導電性能的材料制成。
1.燈頭:
1.1 UL/cUL/CAS規格(AC120V 60HZ)
規格為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(kāi)關(guān), E17、E12燈頭不帶開(kāi)關(guān)。要求有UL認證。
1.2 EN規格(AC220V~230V 50HZ)
規格為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(kāi)關(guān)。要求有VDE或相應認證。
1.3 SAA/BS規格(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(kāi)關(guān)。
1.4 GB規格(AC220V 50HZ)
常用E14、E27螺紋燈頭,也有B22卡口燈頭。要求有CQC認證。
2.開(kāi)關(guān)
2.1 UL/cUL/CAS規格:
A、旋轉開(kāi)關(guān):如燈頭開(kāi)關(guān),底座開(kāi)關(guān)。
B、 中途開(kāi)關(guān):從中途開(kāi)關(guān)到出線(xiàn)位長(cháng)度不小于20cm。
C、 長(cháng)方形拔動(dòng)開(kāi)關(guān):多用于石英燈,部分臺燈也用,一般安裝要求為上開(kāi)下關(guān),前開(kāi)后關(guān),左開(kāi)右關(guān),但要以滿(mǎn)足客戶(hù)要求為原則。
D、 調光器:有旋轉式:即逐漸由暗到亮,無(wú)級調光。 三位式:即弱亮→亮→滅
E、觸摸開(kāi)關(guān):四位式→弱亮→亮→強亮→滅
2.2 EN規格
A、燈頭按動(dòng)開(kāi)關(guān)
B、底座拔動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝方向同UL要求
C、方形拔動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝方向同UL要求
D、中途開(kāi)關(guān)(單刀制):一般要中途開(kāi)關(guān)至出線(xiàn)位長(cháng)度不小于20cm; 腳踏開(kāi)關(guān)(按動(dòng)開(kāi)關(guān)或調光器):一般出線(xiàn)位至腳踏開(kāi)關(guān)距離不小于30cm。
2.3 SAA/BS規格
SAA開(kāi)關(guān)一般用雙刀開(kāi)關(guān),分底座開(kāi)關(guān)和中途開(kāi)關(guān)(雙刀制),但客戶(hù)有特別要求除外;BS用單刀制,同VDE要求。
2.4 GB規格
用有CQC、CCC認證的開(kāi)關(guān),臺燈、夾燈用按動(dòng)開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)至出線(xiàn)位長(cháng)度不小于20cm;落地燈用腳踏開(kāi)關(guān);出線(xiàn)位至腳踏開(kāi)關(guān)距離不小于30cm。
3.電源線(xiàn):
3.1 UL/cUL/CAS規格: 一般用SPT-2透明電源線(xiàn)大小腳有孔插頭,要求插片材質(zhì)為銅質(zhì)鍍鎳,有字嘜線(xiàn)連到小腳為L(cháng)極,條紋線(xiàn)連大腳為N極,開(kāi)關(guān)要切斷有字嘜的電線(xiàn)。也有用黑色插頭線(xiàn),大小腳雙直腳扁插頭,N極電線(xiàn)外徑較粗且有直棱紋,L極電線(xiàn)外徑較細且光滑。燈體內部用黑白引線(xiàn),一般黑引線(xiàn)接L極,白引線(xiàn)接N極。
出線(xiàn)長(cháng)度為由出線(xiàn)位到插頭不小于6英尺,公司規定不短于1.80m,接線(xiàn)方式一般用閉端接線(xiàn)器(奶嘴)、旋入式接線(xiàn)器(牙膏蓋)。
3.2 EN規格
兩芯雙重絕緣線(xiàn),雙腳圓插頭。內有啡色線(xiàn)、藍色線(xiàn),啡色線(xiàn)接L極,藍色線(xiàn)接N極;三芯雙重絕緣線(xiàn),三腳圓插頭,內有啡色、藍色及黃綠雙色引線(xiàn),其中黃綠雙色線(xiàn)為接地線(xiàn),裝開(kāi)關(guān)時(shí)一定要控制火線(xiàn),電源線(xiàn)出線(xiàn)長(cháng)度要求為1.85m,接線(xiàn)方式一般用接線(xiàn)座。
3.3 SAA/BS規格
SAA用雙重絕緣帶插頭電線(xiàn),插頭為兩片扁腳八字形(不分大。,BS用雙重絕緣BS規格裝線(xiàn),不帶插頭,BS插頭設計為I類(lèi),由生產(chǎn)線(xiàn)或由客人裝上去,插腳為三片扁腳呈“品”字形,插頭內壓線(xiàn)碼螺絲要求承受0.5Nm扭力,電源線(xiàn)出線(xiàn)長(cháng)度同VDE要求。
3.4 GB規格
用雙重絕緣帶雙直腳扁插頭電源線(xiàn),插腳不分大小,不帶孔,電源插線(xiàn)一定要有CCC認證標志,其出線(xiàn)長(cháng)度同VDE要求。
4.變壓器
4.1 UL/cUL/CAS規格
UL/CSA變壓器的初級電壓是120V,次級根據需要有不同,一般為12V,由于次級電壓低,電流大,所以次極出線(xiàn)較粗。變壓器要求有UL/cUL/CAS認證。
4.2 EN規格
初級輸入電壓230V,次極輸出電壓多為12V,保險絲接在初級。要求有VDE認證。
4.3 GB規格
要求有CQC或CCC認證的供應商。
五.燈具產(chǎn)品主要技術(shù)要求
1.高壓測試:
A.UL/cUL規格:
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規格要求頻率40~70Hz,泄露電流不超過(guò)0.5mA,而EN規格要求50/60Hz,泄露電流:O類(lèi)II燈具0.5mA;
I類(lèi)可移動(dòng)式燈具1.0mA;I類(lèi)固定式燈具1.0mA,額定輸入功率大于1kVA的I類(lèi)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規格:用12V,25A電流,測得的地阻不大于0.1Ω(100mΩ);
B.EN規格: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(xiàn)離開(kāi)燈體位置或分拆包裝時(shí)內部接線(xiàn)的接線(xiàn)點(diǎn))
A.UL/cUL規格:35Lbs/1分鐘,位移不能超過(guò)1.6mm。
防拉裝置:拉力圈、UL結、壓線(xiàn)碼、迷宮結構
B.EN規格:13.5Lbs,1分鐘內拉25次,每次維持1秒,位移不能超過(guò)2mm。
防拉裝置:拉力圈、壓線(xiàn)碼、迷宮結構
4.扭力測試
螺絲連接部位一定要保證相應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,承受2.5Nm每轉的扭力;
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(xiàn)號數:
A.UL/cUL規格: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(xiàn)、可以使用18AWG~24AWG電線(xiàn)。
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規格:
主體電源線(xiàn):
1)普通燈具:至少0.75mm2
2)其它燈具:至少1.0mm2(戶(hù)外燈、惡劣環(huán)境使用的燈具)
3)當帶10/16A插座時(shí),至少1.0mm2
燈具內部引線(xiàn):
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(xiàn)的連接方式:
A.UL/cUL規格:電源線(xiàn)與內部引線(xiàn)或內部引線(xiàn)之間的連接可以用閉端接線(xiàn)器(奶嘴)、旋入式接線(xiàn)器(牙膏蓋)、焊錫連接,同一個(gè)旋入式接線(xiàn)器內接線(xiàn)不能超過(guò)5根。
B.EN規格:電源線(xiàn)與內部引線(xiàn)或內部引線(xiàn)之間的連接可以用接線(xiàn)座、閉端接線(xiàn)器(奶嘴)、焊錫(不接受牙膏蓋)。
注:接線(xiàn)座固定在金屬件上時(shí),需能通過(guò)多股線(xiàn)之一股的8mm逃逸測試。通常在接線(xiàn)座和金屬件之間加塊青殼紙作為補充絕緣。接線(xiàn)座留給用戶(hù)接線(xiàn)端,需標識L、N或L、N、接地符號。
7.極性區分:
火線(xiàn)(L極):接燈頭中心導電觸片,開(kāi)關(guān)切斷電源L極。
UL:黑色及雙芯電源線(xiàn)中不帶凸脊的電線(xiàn);
EN:棕色或紅色線(xiàn);
零線(xiàn)(N極):接燈頭側觸片或螺套;
UL:白色或兩芯電源線(xiàn)中帶凸脊的電線(xiàn);
EN:藍色或黑色線(xiàn);
8.電線(xiàn)開(kāi)線(xiàn)處理:
A.UL/cUL規格:開(kāi)線(xiàn)小于7mm,線(xiàn)端可浸錫,浸錫長(cháng)度不大于3.2 mm
B.EN規格: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(guò)線(xiàn)保護:
電線(xiàn)穿過(guò)金屬零件,在過(guò)線(xiàn)處要加保護線(xiàn)套(如膠粒),或電線(xiàn)加套管(硅膠管、黃蠟管等);
10.萬(wàn)向搖頭等過(guò)線(xiàn)零件的防轉及扭力測試:
A.UL/cUL規格:可活動(dòng)的連接點(diǎn),活動(dòng)時(shí)不能影響到導體的絕緣,旋轉要限制在360°以?xún),或符合旋轉測試(6000次)。扭2.26Nm/1分鐘和吊35LBS或4倍重量/1分鐘(UL1598)
B.EN規格:連接處直徑≦M10mm,要能通過(guò)2.5Nm扭轉測試;連接直徑≥M10mm,要能通過(guò)5.0 Nm扭轉測試。
11.螺絲連接:
A.UL/CSA規格:自攻螺絲需通過(guò)燈體重量的4倍重量的吊重測試。
B.EN規格: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(guò)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規格:燈體重量4倍重/1小時(shí),零件無(wú)明顯變形或損壞。
B.EN規格:燈體重量4倍重/1小時(shí),零件無(wú)明顯變形或損壞。
13.傾倒測試(針對可移動(dòng)式燈具):
A.UL/cUL規格:可移動(dòng)式燈具必須通過(guò)8°傾倒測試。
B.EN規格:
1)6°傾倒測試:所有可移動(dòng)式燈具必須通過(guò)此測試;
2)15°傾倒測試:通過(guò)6°測試但不能通過(guò)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(guò)此測試。傾倒測試時(shí),按照最不利于將燈具穩定的方向將燈具放置到測試臺上。
14.夾持力(針對夾燈):
A.UL/cUL規格: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(xiàn),夾不能移動(dòng);
2)夾直徑20mm金屬棒,用20N力拉電源線(xiàn),燈不能跌落。當夾玻璃板能通過(guò),而夾金屬圓棒不能通過(guò)時(shí),可在說(shuō)明書(shū)中注明不準夾在圓棒上。
15.石英燈防爆/防紫外線(xiàn)UV:UV FILTER(紫外線(xiàn)過(guò)濾器)
A.UL/cUL規格:除非用本身防UV的低氣壓燈泡,石英臺燈/落地燈(5英呎高的Torchiere除外)需加UV鏡片—100W以下,2.4mm;≥100W,3.2mm。
B.EN規格:除非用本身防UV的低氣壓燈泡,石英臺燈/落地燈需加防爆鏡片,防爆鏡片要能通過(guò)0.35Nm的沖擊測試。
16.電氣間隙(Clearance)和爬電距離(CREEpage Distance)
A.UL/cUL規格:6.4mm。注:燈頭,開(kāi)關(guān)及CLASS II 變壓器次極不考慮。
B.EN規格:
1)基本絕緣—50V:0.2mm;1.2mm;250V:1.7mm;2.5mm。
2)補充絕緣—250V:3.6mm。
3)增強絕緣—250V:6.5mm。
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