LED控制装置标准中主要性能要求的解析

LED在开始工作时，不需要预热和触发脉冲；在正常工作时，可以在特低安全电压下工作，这些都是LED较其它气体放电光源来说独特的优点。照明LED的典型伏安特性曲线如图1所示，LED的正常工作区域是图中VF（0）--VF段。从该工作段可以看出，要使LED的工作稳定，最有效的办法是采用控制其工作电流的方法来实现LED工作点的稳定，所以对于单串的LED模块，采用恒流源驱动或通过调整工作电流来实现调光是最可靠的首选方法。但是，如果采用恒压电路，再外加或利用LED模块中的恒流电路，也能达到使LED稳定工作的目的，此时，恒压电路和再外加或利用LED模块中的恒流电路应该结合起来视作为一个LED控制装置。因为LED的热负阻特性，所以单纯的恒压电路（例如开关电源）是不能作为LED驱动电路的。

图1 照明LED的典型伏安特性曲线

针对照明用LED模块的特点，IEC标准化组织发布了IEC 62384:2006标准，全国照明电器标准化技术委员会也颁布了GB/T24825-2009,该国标不仅保留了IEC 62384的全部内容，还增加了LED控制装置的能效要求。

一、输出电压和电流

1、启动和连接要求

LED控制装置内连接在输出端的储能电容，会在启动或连接LED时，产生短时间的浪涌电压或浪涌电流，对这些浪涌电量不加以控制，可能造成LED的寿命缩短或损坏，本条的考核是为了保证控制装置在连接输出负载后再接通输入电源或连接输入电源后再接通LED负载的短时间内，不造成LED模块的短期超负荷运行。

试验按图2要求连接。

图2 启动和连接过程的试验电路

试验步骤如下：

按LED控制装置的标志连接上最小的LED负载。对控制输出电压的控制装置，存在多组并联负载时，仅留下最小的一组负载。对于控制输出电流的控制装置，其输出回路中每串LED的个数降到最小（可能就留一串中的一个LED）。

把数字存储示波器（div）的一个通道CH1连接于电流取样电阻上（取样电阻R≥0.5Ω，无感电阻），另一个通道CH2连接于LED模块的电压取样端（上端）。示波器的接地端连接在电压/电流测量的公共端子上。把数字存储示波器设置在自动触发采样模式，记录时间≥2s.积分时段也设置为0~2s.

注意：示波器的测量探头不应采用差分隔离探头，否则无法采集到流过LED的直流分量。

先闭合S2,把电源电压调整到额定值，再合上S1,此时示波器记录的有效值即为控制装置提供给LED模块的启动电流和启动电压值，应不超过所配用的LED模块额定值（电压和/或电流）的1.1倍。同时，这一测量值也不得超过LED控制装置标称的最大输出电流或最大输出电压。

完成上述测量后，断开S1和S2,等待15分钟后先闭合S1,示波器的设置同上，再闭合S2,此时示波器记录的有效值即为控制装置工作后再连接LED模块时的连接电流和连接电压值，也不应超过所配用的LED模块额定值（电流和/或电压）的1.1倍。同时，这一测量值也不得超过LED控制装置标称的最大输出电流或最大输出电压值。

注：上述测量中，示波器应设定在具有测量交流和直流（包括脉动直流）的状态，所测量的值应是包含直流（脉动直流）和交流分量，其积分后的值应是真有效值（RMS）。

2、工作期间的电压和电流

在进行本条检验前，应对受试样品按标准5.2和/或5.3条进行分类，只有进行了正确的分类，才能对号入座地完成标准6.1.2条并正确完成本章对应的试验。对于LED控制装置的设计，也必须先要按这一章要求进行输出特性的定位。可以按以下方法分类：

（1）控制输出电压的LED 控制装置

LED控制装置如果具有稳定的输出电压，则应在产品上标明“额定输出电压”,并且应相应标明“最大输出电流”或“最大输出功率”.此类LED控制装置应该属于AC/DC转换（包括开关式AC/DC转换）的稳压电源。它的特性是在一定的负载电流范围内，输出电压几乎不变化。并且当电源电压在±10%的范围变化时，其输出电压几乎不变。即从控制装置的输出端看进去，具有很低的输出电阻。因为LED具有较明显的“温度负阻特性”,即当LED工作时，随着PN结结温的升高，其PN结的正向工作电压会呈线性下降，所以上述具有稳定输出电压的LED控制装置，只适用于自身带有限流装置的LED模块（最起码有一个电阻限流），否则对于功率较大的照明LED是无法正常工作的。

图3 控制输出电压的LED控制装置试验电路

LED控制装置如果不具有稳定的输出电压，即当其负载在额定范围内变化时或者电源电压在额定值的±10%范围内变化时，输出电压会在一个范围内明显变动。此类LED控制装置从输出端看进去，输出内阻抗比具有恒定电压输出式的LED控制装置要高，但明显低于控制电流输出式的LED控制装置。此类电路在连接LED工作时可以用较小的限流阻抗能使LED正常工作。此类LED控制装置也应标注额定输出电压和最大输出电流。

控制输出电压的LED控制装置最明显的特点是，在它的额定电压条件下，输出电路在轻负载（例如20%~30%负载率）和满负载条件下，其输出电压变化不大（输出电压变化率一般不大于30%），但如果在每一单路额定输出回路中再多串一个LED 将不能正常工作。