Должен признаться, мне нравится разрабатывать драйверы для светодиодов.
Видимо, в создании света есть что-то особенное, какое-то волшебство.
Пусть продолжаются споры о вредности так называемого «синего пика», хотя мы еще можем купить в магазине ужасные светодиодные лампочки со 100% пульсацией, тем не менее, разработать хороший светодиодный драйвер – отличная задача.
Однако это лирика и пора переходить к теме.
Я решил написать статью об одной из своих разработок - компактном светодиодном драйвере с очень интересными характеристиками, однако утомительный перфекционизм не позволяет мне сделать это без преамбулы, откуда взялись требования, которые будут применяться при разработке.
Если копнуть глубже, то возникает немало нюансов и думаю многих разделяет известный принцип «суть в деталях» (и речь идет не только об электронных компонентах).
Именно такие мысли побудили меня написать эту статью-экскурс в мир ГОСТов.
Итак, если вас интересуют требования к светодиодному оборудованию, а также рекомендации по сертификации CE, добро пожаловать под кат.
Список ГОСТов
Здесь я привожу список всех документов с полными названиями, чтобы в дальнейшем использовать в тексте короткие имена.Постановление Правительства Российской Федерации № 1356 «Об утверждении требований к осветительным приборам и электрическим лампам, применяемым в цепях переменного тока для осветительных целей» , именуемое в дальнейшем «Решение».
ГОСТ Р 55705-2013. Осветительные приборы со светодиодными источниками света.
Общие технические условия.
ГОСТ Р МЭК 60598-1-2011. Лампы.
Часть 1. Общие требования и методы испытаний.
Классификация требований
- Фактор силы
- Пульсации светового потока
- КПД (КПД)
- ТребованияЭMS
- Требования безопасности
Кроме того, эти требования очень важны для сертификации продукции.
Фактор силы
Обратимся к ГОСТ Р 55705-2013, чтобы понять, как он стандартизируется:
Но это еще не все, в «Постановлении» есть и требования в этой части, что касается ламп:
То же самое для ламп:
Возникает вопрос, как увязать эти требования с требованиями ГОСТа, ведь второй этап ужесточает требования, приведенные в ГОСТ Р 55705-2013, но будем считать, что разрешение важнее.
Пульсации светового потока
Этот параметр не нормируется в ГОСТах, поэтому обратимся к «Разрешению»:
Кстати, забыл упомянуть, что такое первый и второй этапы:
Оказывается, второй этап уже наступил!
КПД (КПД)
Вопрос в том, причем здесь этот параметр, если он не нормирован ни в одном ГОСТе? Вообще я считаю, что многие разработчики и заказчики сильно недооценивают важность эффективности.Здесь два аспекта, во-первых, эффективность – это теплоотдача, а это в свою очередь влияет на конструкцию (меры по отводу тепла) и надежность.
Во-вторых, есть важный параметр – светоотдача (лм/Вт), который, кстати, очень детально стандартизирован «Разрешением».
Очевидно, что эффективность оказывает существенное влияние на светоотдачу.
ТребованияЭMS. Помехи
Требования МС делятся на помехоустойчивость и шумоизлучение.Первый — это то, как изделие может противостоять внешним помехам, а второй — то, как оно само излучает помехи.
Излучения помех включают в себя:
- Кондуктивные помехи
- Излучаемые помехи
- Эмиссия гармонических составляющих тока
Измерение производится с помощью анализатора спектра.
Изделие (светодиодный драйвер или лампа) подключается к сети электропитания через «эквивалентную сеть» (LISN), а сигнал из эквивалентной сети передается на анализатор спектра.
При сертификационных испытаниях это происходит при наличии заземленной плоскости и при определенном положении испытуемого изделия относительно этой плоскости (насколько я помню, на расстоянии 40 см).
При проведении испытаний в собственной лаборатории предприятия (или домашней лаборатории, если удалось накопить на анализатор спектра) можно проводить исследования просто на столе.
Но я все же рекомендую создавать условия, максимально приближенные к условиям аттестационной лаборатории.
Нормы излучения помех описаны ГОСТ СИСПР 15-2014. Например, стандарты кондуктивных помех на сетевых (питающих) контактах в диапазоне частот от 9 кГц до 30 МГц выглядят так: 
Вообще этот ГОСТ нормирует и уровень шумов на выходе и на цепях управления светодиодного драйвера.
Однако это довольно редкий случай, так как обычно лампа в итоге сертифицируется с уже установленным драйвером и на выход выводятся только силовые цепи.
Во всяком случае, в моей практике, конкретно по светодиодным драйверам, мне ни разу не приходилось измерять кондуктивные помехи на выходных или управляющих цепях.
В качестве примера приведу сканирование на кондуктивные помехи; это может выглядеть так: 
Или вот так: 
Излучаемые помехи — Это помехи, которые излучаются в воздух.
Испытание должно проводиться в специальной безэховой комнате: 
Для измерений используется специальная антенна или комплект антенн; измерения проводятся в горизонтальной и вертикальной поляризации; сигнал с антенны, как и в случае кондуктивных помех, выводится на анализатор спектра.
Нормативы излучаемых помех на сетевых (питающих) контактах в диапазоне частот от 9 кГц до 30 МГц выглядят следующим образом: 
Эмиссия гармонических составляющих тока.
По сути, это амплитуды гармоник потребляемого тока.
Стандартизирован ГОСТ МЭК 61000-3-2-2017. Напомню, что светодиодное оборудование по данному ГОСТу относится к оборудованию класса С.
Стандарты для гармонических составляющих: 
ТребованияЭMS. Помехоустойчивость
Помехоустойчивость стандартизирована ГОСТ Р 51514-2013 и включает в себя устойчивость к следующим факторам:- ? электростатические разряды
- Радиочастотное электромагнитное поле
- Магнитное поле промышленной частоты
- Наносекундный импульсный шум
- Инжектируемые токи
- Высокоэнергетический микросекундный импульсный шум
- Провалы напряжения и кратковременные перерывы в работе
Опираясь на свой опыт прохождения сертификационных испытаний, могу сказать, что особенно критичными могут быть испытания на электростатические разряды и высокоэнергетические микросекундные импульсные шумы.
Конечно, наносекундные помехи — это тоже серьёзное испытание, но обычно если прошли «микросекунды», то «наносекунды» проходят автоматически.
Требования безопасности
Если говорить о требованиях безопасности, то это в основном требования к проектированию, поэтому я предлагаю оставить их на усмотрение проектировщика.Что еще влияет на выбор конструкции и схемотехники светодиодного драйвера, так это классы электробезопасности оборудования и соответствующие напряжения гальванической изоляции между первичной и вторичной сторонами.
ГОСТ Р МЭК 60598-1-2011 описывает классы следующим образом: 
Класс II: 
Примечание 1 — К таким светильникам могут относиться светильники следующих типов: а) Светильник, имеющий прочный корпус, полностью изготовленный из изоляционного материала, который покрывает все металлические части, за исключением таких частей, как заводские таблички, винты, заклепки, которые изолированы от частей, находящихся под напряжением, изоляцией, эквивалентной, по крайней мере, усиленной изоляции.Класс III:Такой светильник называется светильником II класса защиты с изолирующим корпусом.
б) Светильник с практически цельным металлическим корпусом с двойной изоляцией, за исключением случаев, когда применяется усиленная изоляция из-за невозможности применения двойной изоляции.
Такое устройство называется светильником II класса защиты с металлическим корпусом.
в) Светильник, представляющий собой комбинацию конструкций, указанных в перечнях а) и б).
Примечание 2: Корпус светильника II класса защиты, изготовленный из изоляционного материала, может частично или полностью служить дополнительной или усиленной изоляцией.
Примечание 3 – Если заземление для облегчения зажигания ламп или по соображениям безопасности не соединено с какой-либо доступной металлической частью, светильник относится к классу защиты II. Доступные металлические части, соответствующие требованиям МК на лампу, и другие металлические части, не заземленные и недоступные при нормальной эксплуатации, не относятся к токопроводящим частям, способным вызвать поражение электрическим током, за исключением случаев, когда испытания в приложении А относят их к категории токоведущие.
подробности.
Примечание 4 - Светильник с двойной и/или усиленной изоляцией, имеющий контактную клемму или заземляющий контакт, относят к светильнику I класса защиты.
Однако стационарный светильник II класса защиты, предназначенный для шлейфового подключения, может иметь внутреннюю заземляющую клемму, обеспечивающую непрерывность заземляющего провода, не заканчивающегося в данном светильнике, при условии, что эта клемма изолирована от доступных металлических частей изоляцией класса защиты II. Примечание 5 — Светильники класса защиты II могут иметь элементы, для которых защита от поражения электрическим током обеспечивается применением БСНН.
Немного о сертификации CE
Примерно вот что вас ждет:
Несколько советов:
- Если вы собираетесь в зарубежную испытательную лабораторию, сначала сдайте анализы в хорошей российской лаборатории.
Чтобы ничего не афишировать, могу проконсультировать вас в личном сообщении;
- Обеспечьте запас относительно стандартов хотя бы на 5-7 дБ, а лучше на 10. То есть, если вы в пределах норм, но запас составляет 1 дБ, то вполне может оказаться, что в другой лаборатории результат будет «Неудачно», так как даже допустимое отклонение между лабораториями 3 дБ, но реальное вполне может быть выше;
- При проверке на радиационное излучение обратите внимание на положение сетевого кабеля — это может повлиять на качество сканирования.
Кабель должен быть расположен так, как указано в стандарте;
- Не доставляйте на квалификационные испытания продукцию, уже прошедшую какие-либо испытания на микросекундные и наносекундные импульсы.
Эти воздействия могут привести к выходу из строя защитных элементов (предохранителей, плавких резисторов, варисторов) и в неподходящий момент устройство может сгореть.
Заключение
Итак, анализ требований при разработке схем драйвера светодиодов — большая и важная тема.Особенно, если вы собираетесь честно сертифицировать свою продукцию.
Или, более того, получить сертификат CE и продавать на экспорт. Напомню, что данный материал является введением к моей статье о разработке светодиодного драйвера, так что до скорой встречи.
Интересные разработки и то, что при тестировании был только «Пасс»! Власть – это круто – смиритесь с этим.
Теги: #Производство и разработка электроники #здоровье #Сделай сам или Сделай сам #Электроника для начинающих #разработка электроники #проектирование схем #лед #анализ требований #светодиодные лампы #силовая электроника #светодиодный драйвер #светодиодная лампа #сертификация CE #кондуктивные помехи
-
Задача Программирования О Розничной Торговле
19 Oct, 24 -
Об Одной Интересной Особенности Ipfs
19 Oct, 24 -
Js-Библиотека Для Вашего Проекта?
19 Oct, 24
