LED控制裝置標準中主要性能要求的解析

LED在開始工作時，不需要預熱和觸發脈沖；在正常工作時，可以在特低安全電壓下工作，這些都是LED較其它氣體放電光源來說獨特的優點。照明LED的典型伏安特性曲線如圖1所示，LED的正常工作區域是圖中VF（0）--VF段。從該工作段可以看出，要使LED的工作穩定，最有效的辦法是采用控制其工作電流的方法來實現LED工作點的穩定，所以對于單串的LED模塊，采用恒流源驅動或通過調整工作電流來實現調光是最可靠的首選方法。但是，如果采用恒壓電路，再外加或利用LED模塊中的恒流電路，也能達到使LED穩定工作的目的，此時，恒壓電路和再外加或利用LED模塊中的恒流電路應該結合起來視作為一個LED控制裝置。因為LED的熱負阻特性，所以單純的恒壓電路（例如開關電源）是不能作為LED驅動電路的。

圖1 照明LED的典型伏安特性曲線

針對照明用LED模塊的特點，IEC標準化組織發布了IEC 62384:2006標準，全國照明電器標準化技術委員會也頒布了GB/T24825-2009,該國標不僅保留了IEC 62384的全部內容，還增加了LED控制裝置的能效要求。

一、輸出電壓和電流

1、啟動和連接要求

LED控制裝置內連接在輸出端的儲能電容，會在啟動或連接LED時，產生短時間的浪涌電壓或浪涌電流，對這些浪涌電量不加以控制，可能造成LED的壽命縮短或損壞，本條的考核是為了保證控制裝置在連接輸出負載后再接通輸入電源或連接輸入電源后再接通LED負載的短時間內，不造成LED模塊的短期超負荷運行。

試驗按圖2要求連接。

圖2 啟動和連接過程的試驗電路

試驗步驟如下：

按LED控制裝置的標志連接上最小的LED負載。對控制輸出電壓的控制裝置，存在多組并聯負載時，僅留下最小的一組負載。對于控制輸出電流的控制裝置，其輸出回路中每串LED的個數降到最小（可能就留一串中的一個LED）。

把數字存儲示波器（div）的一個通道CH1連接于電流取樣電阻上（取樣電阻R≥0.5Ω，無感電阻），另一個通道CH2連接于LED模塊的電壓取樣端（上端）。示波器的接地端連接在電壓/電流測量的公共端子上。把數字存儲示波器設置在自動觸發采樣模式，記錄時間≥2s.積分時段也設置為0~2s.

注意：示波器的測量探頭不應采用差分隔離探頭，否則無法采集到流過LED的直流分量。

先閉合S2,把電源電壓調整到額定值，再合上S1,此時示波器記錄的有效值即為控制裝置提供給LED模塊的啟動電流和啟動電壓值，應不超過所配用的LED模塊額定值（電壓和/或電流）的1.1倍。同時，這一測量值也不得超過LED控制裝置標稱的最大輸出電流或最大輸出電壓。

完成上述測量后，斷開S1和S2,等待15分鐘后先閉合S1,示波器的設置同上，再閉合S2,此時示波器記錄的有效值即為控制裝置工作后再連接LED模塊時的連接電流和連接電壓值，也不應超過所配用的LED模塊額定值（電流和/或電壓）的1.1倍。同時，這一測量值也不得超過LED控制裝置標稱的最大輸出電流或最大輸出電壓值。

注：上述測量中，示波器應設定在具有測量交流和直流（包括脈動直流）的狀態，所測量的值應是包含直流（脈動直流）和交流分量，其積分后的值應是真有效值（RMS）。

2、工作期間的電壓和電流

在進行本條檢驗前，應對受試樣品按標準5.2和/或5.3條進行分類，只有進行了正確的分類，才能對號入座地完成標準6.1.2條并正確完成本章對應的試驗。對于LED控制裝置的設計，也必須先要按這一章要求進行輸出特性的定位。可以按以下方法分類：

（1）控制輸出電壓的LED 控制裝置

LED控制裝置如果具有穩定的輸出電壓，則應在產品上標明“額定輸出電壓”,并且應相應標明“最大輸出電流”或“最大輸出功率”.此類LED控制裝置應該屬于AC/DC轉換（包括開關式AC/DC轉換）的穩壓電源。它的特性是在一定的負載電流范圍內，輸出電壓幾乎不變化。并且當電源電壓在±10%的范圍變化時，其輸出電壓幾乎不變。即從控制裝置的輸出端看進去，具有很低的輸出電阻。因為LED具有較明顯的“溫度負阻特性”,即當LED工作時，隨著PN結結溫的升高，其PN結的正向工作電壓會呈線性下降，所以上述具有穩定輸出電壓的LED控制裝置，只適用于自身帶有限流裝置的LED模塊（最起碼有一個電阻限流），否則對于功率較大的照明LED是無法正常工作的。

圖3 控制輸出電壓的LED控制裝置試驗電路

LED控制裝置如果不具有穩定的輸出電壓，即當其負載在額定范圍內變化時或者電源電壓在額定值的±10%范圍內變化時，輸出電壓會在一個范圍內明顯變動。此類LED控制裝置從輸出端看進去，輸出內阻抗比具有恒定電壓輸出式的LED控制裝置要高，但明顯低于控制電流輸出式的LED控制裝置。此類電路在連接LED工作時可以用較小的限流阻抗能使LED正常工作。此類LED控制裝置也應標注額定輸出電壓和最大輸出電流。

控制輸出電壓的LED控制裝置最明顯的特點是，在它的額定電壓條件下，輸出電路在輕負載（例如20%~30%負載率）和滿負載條件下，其輸出電壓變化不大（輸出電壓變化率一般不大于30%），但如果在每一單路額定輸出回路中再多串一個LED 將不能正常工作。