超全：LED燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科普知識(shí)

一． 相關(guān)定義

1．燈具：凡是能分配，透出或轉(zhuǎn)變一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)出的光線的一種器具，并包括支撐、固定和保護(hù)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(shè)施。

2．普通燈具：提供防止與帶電部件意外接觸的保護(hù)，但沒有特殊的防塵、防固體異物和防水等級(jí)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?yàn)楣潭ㄒ灾掠谶@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：在正常使用過程中，可能引起觸電的導(dǎo)電部件。中心導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)看作是帶電部件。

7．EN安全特低電壓（SELV－safety extra-low voltage）：在通過諸如安全隔離變壓器或轉(zhuǎn)換器與供電電源隔離開來的電路中，在導(dǎo)體之間或在任何導(dǎo)體與接地之間，其交流電壓有效值不超過50V。

8．UL低壓線路：開路電壓不超過交流電壓有效值30V的線路。

9． 基本絕緣（EN）：加在帶電部件上提供基本的防觸電保護(hù)的絕緣。耐壓應(yīng)在2U+1000V以上（U：當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)電壓）。

10．補(bǔ)充絕緣（EN）：附加在基本絕緣基礎(chǔ)上的獨(dú)立的絕緣，用于基本絕緣失效時(shí)提供防觸電保護(hù)。耐壓值應(yīng)在2U+1750V以上（單層）。

11．雙層絕緣（EN）：基本絕緣與補(bǔ)充絕緣組成的絕緣，耐壓值應(yīng)在4U+2750V以上（即基本絕緣與補(bǔ)充絕緣耐壓之和）。

12．增強(qiáng)絕緣（EN）：絕緣效果與雙層絕緣相當(dāng)?shù)囊环N加強(qiáng)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(dú)測量。耐壓值應(yīng)在4U+2750V以上。

13．CLASS O級(jí)燈（EN）：僅以基本絕緣為電擊保護(hù)措施的燈具，無接地等保護(hù)措施。

14．CLASS I級(jí)燈（EN）：除了基本絕緣為電擊保護(hù)措施外，還采用了其它如接地等保護(hù)性措施的燈具。

15．CLASS II級(jí)燈具（EN）：采取雙重絕緣或增加絕緣為電擊保護(hù)措施的燈具。其絕緣效果不依賴于接地或安裝條件。

16．CLASS III級(jí)燈（EN）：使用特低安全電壓（SELV）為防電擊保護(hù)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(qiáng)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(yàn)（type test）：對(duì)定型試驗(yàn)樣品進(jìn)行測試，其目的是檢驗(yàn)?zāi)骋唤o定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但通過定型測試后的產(chǎn)品在生產(chǎn)階段是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，需要以測試報(bào)告及相關(guān)文件來保證。

二． 燈泡簡介

1．鎢絲燈泡，包括白熾燈泡、石英燈泡及鹵素?zé)襞莸取?/p>

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(jié)能燈管。

注：對(duì)鎢絲燈泡及FL熒光燈管通常的表示方法為：表示類型（Type）的字母加上阿拉伯?dāng)?shù)字，例如：A19，B10，C7，G25，S11，T8…，其中阿拉伯?dāng)?shù)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(guī)R泡所跟的數(shù)字為燈泡實(shí)際尺寸，如R50，Ｒ80…

三． 燈具分類

（一）按安裝方式：

可移動(dòng)式燈具：臺(tái)燈，掛式壁燈，落地?zé)?固定式燈具：天花燈（吸頂燈），吊燈，壁燈，嵌入式燈，軌道燈。

（二）使用環(huán)境：

1．EN規(guī)格

1)戶內(nèi)使用：用符號(hào) 表示，金屬件外表面要作防腐處理；

2)戶外使用：用符號(hào) 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(nèi)外表面要作防腐處理。

2．UL/CSA規(guī)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(nèi)環(huán)境。

2)潮環(huán)境（DAMP LOCATION）：至少會(huì)周期性出現(xiàn)濕氣液化現(xiàn)象。例浴室、地窖冷凍庫等室內(nèi)潮濕的環(huán)境以及在陽臺(tái)天蓬內(nèi)、大門遮雨罩等有上蓋的戶外環(huán)境。

3)濕環(huán)境（WET LOCATION）：至少會(huì)遭受雨滴或水濺。例如地下、水中及所有戶外環(huán)境和洗車場等可以淋到水的戶內(nèi)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(nèi)外表面要作防腐處理，燈頭導(dǎo)電觸片需耐腐蝕（銅端片）。

(三)按使用標(biāo)準(zhǔn)類別

1．北美體系：主要是UL/CSA規(guī)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(tái)灣等前美國殖民地區(qū)。

UL Lab.按CSA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(shù)國家和地區(qū)。所列規(guī)格都為引用EN60598系列標(biāo)準(zhǔn)再加上本國（本地區(qū)）的一些特別要求（如電壓，插頭類型等）。我國于1957年參加IEC，目前是IEC理事局、執(zhí)委會(huì)和合格評(píng)定局的成員。燈飾行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB7000系列對(duì)應(yīng)于IEC60598系列。

其中IEC（EN）產(chǎn)品還可細(xì)分為如下類別：

（1）按防電擊保護(hù)程度：

A．CLASS 0級(jí)燈，無代表符號(hào)。

特征：電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/無接地。

B．CLASS I級(jí)燈，無代表符號(hào)。單層絕緣結(jié)構(gòu)，外露可觸金屬需接地。CLASS I 燈中可有部分結(jié)構(gòu)為CLASS II結(jié)構(gòu)。

特征：電源電壓為50V以上高壓/單層絕緣/有接地。

C．CLASS II級(jí)燈，用符號(hào)“ ”表示。II級(jí)燈通常為雙重絕緣結(jié)構(gòu)，但可以有部分結(jié)構(gòu)為CLASS III結(jié)構(gòu)（如變壓器之后的低壓部分）。（內(nèi)置式變壓器應(yīng)設(shè)計(jì)為二類燈具）。

特征：電源電壓為50V以上高壓/雙重絕緣/無接地。

D．CLASS III 級(jí)燈。用符號(hào)“ ”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/無接地。

（2）按防塵防固體異物、防潮能力IP指數(shù)區(qū)分：IPXX

第一位數(shù)：防塵防固體異物指數(shù)，分0-6七個(gè)等級(jí)。數(shù)字愈大防塵防固體異物能力愈強(qiáng)。

0：無防護(hù)；

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(shù)：防潮能力指數(shù)，分0-8九個(gè)等級(jí)。數(shù)字愈大防潮能力愈強(qiáng)；

0：無防護(hù)；

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。

說明：1）普通燈具防護(hù)等級(jí)為IP20，一般不用標(biāo)示。

2）戶外使用燈具的防護(hù)等級(jí)IP#一般都在IP23或以上，且需要標(biāo)示。

3）按安裝面可燃性區(qū)分：

A．僅適宜于直接安裝在非可燃表面的燈具，用符號(hào)“ ”表示。

B．適宜安裝在普通可燃表面的燈具，用符號(hào)“ ”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合(即嵌入式)，用“ ” 表示。

四． 主要電氣元件

材質(zhì)要求：

UL/cUL/CAS規(guī)格：電流的載體(導(dǎo)電體)必須是銅、銅合金、鎳合金，或不銹鋼。

EN規(guī)格：載流部件(導(dǎo)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(dǎo)電性能的材料制成。

1．燈頭：

1．1 UL/cUL/CAS規(guī)格（AC120V 60HZ）

規(guī)格為E26、E17、E12，多用陶瓷和電木燈頭，不能使用鋁燈頭。E26燈頭多為帶開關(guān)， E17、E12燈頭不帶開關(guān)。要求有UL認(rèn)證。

1．2 EN規(guī)格（AC220V～230V 50HZ）

規(guī)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。一般燈頭不帶開關(guān)。要求有VDE或相應(yīng)認(rèn)證。

1．3 SAA/BS規(guī)格（AC240V 50HZ）

常用B22和B15卡口燈頭，不分極性，也用E27、E14螺紋燈頭，一般不帶開關(guān)。

1．4 GB規(guī)格（AC220V 50HZ）

常用E14、E27螺紋燈頭，也有B22卡口燈頭。要求有CQC認(rèn)證。

2．開關(guān)

2．1 UL/cUL/CAS規(guī)格：

A、旋轉(zhuǎn)開關(guān)：如燈頭開關(guān)，底座開關(guān)。

B、 中途開關(guān)：從中途開關(guān)到出線位長度不小于20cm。

C、 長方形拔動(dòng)開關(guān)：多用于石英燈，部分臺(tái)燈也用，一般安裝要求為上開下關(guān)，前開后關(guān)，左開右關(guān)，但要以滿足客戶要求為原則。

D、 調(diào)光器：有旋轉(zhuǎn)式：即逐漸由暗到亮，無級(jí)調(diào)光。 三位式：即弱亮→亮→滅

E、觸摸開關(guān)：四位式→弱亮→亮→強(qiáng)亮→滅

2．2 EN規(guī)格

A、燈頭按動(dòng)開關(guān)

B、底座拔動(dòng)開關(guān)安裝方向同UL要求

C、方形拔動(dòng)開關(guān)安裝方向同UL要求

D、中途開關(guān)（單刀制）：一般要中途開關(guān)至出線位長度不小于20cm； 腳踏開關(guān)（按動(dòng)開關(guān)或調(diào)光器）：一般出線位至腳踏開關(guān)距離不小于30cm。

2．3 SAA/BS規(guī)格

SAA開關(guān)一般用雙刀開關(guān)，分底座開關(guān)和中途開關(guān)（雙刀制），但客戶有特別要求除外；BS用單刀制，同VDE要求。

2．4 GB規(guī)格

用有CQC、CCC認(rèn)證的開關(guān)，臺(tái)燈、夾燈用按動(dòng)開關(guān)，開關(guān)至出線位長度不小于20cm；落地?zé)粲媚_踏開關(guān)；出線位至腳踏開關(guān)距離不小于30cm。

3．電源線：

3．1 UL/cUL/CAS規(guī)格： 一般用SPT-2透明電源線大小腳有孔插頭，要求插片材質(zhì)為銅質(zhì)鍍鎳，有字嘜線連到小腳為L極，條紋線連大腳為N極，開關(guān)要切斷有字嘜的電線。也有用黑色插頭線，大小腳雙直腳扁插頭，N極電線外徑較粗且有直棱紋，L極電線外徑較細(xì)且光滑。燈體內(nèi)部用黑白引線，一般黑引線接L極，白引線接N極。

出線長度為由出線位到插頭不小于6英尺，公司規(guī)定不短于1.80m，接線方式一般用閉端接線器(奶嘴)、旋入式接線器(牙膏蓋)。

3．2 EN規(guī)格

兩芯雙重絕緣線，雙腳圓插頭。內(nèi)有啡色線、藍(lán)色線，啡色線接L極，藍(lán)色線接N極；三芯雙重絕緣線，三腳圓插頭，內(nèi)有啡色、藍(lán)色及黃綠雙色引線，其中黃綠雙色線為接地線，裝開關(guān)時(shí)一定要控制火線，電源線出線長度要求為1.85m，接線方式一般用接線座。

3．3 SAA/BS規(guī)格

SAA用雙重絕緣帶插頭電線，插頭為兩片扁腳八字形（不分大?。珺S用雙重絕緣BS規(guī)格裝線，不帶插頭，BS插頭設(shè)計(jì)為I類，由生產(chǎn)線或由客人裝上去，插腳為三片扁腳呈“品”字形，插頭內(nèi)壓線碼螺絲要求承受0.5Nm扭力，電源線出線長度同VDE要求。

3．4 GB規(guī)格

用雙重絕緣帶雙直腳扁插頭電源線，插腳不分大小，不帶孔，電源插線一定要有CCC認(rèn)證標(biāo)志，其出線長度同VDE要求。

4．變壓器

4．1 UL/cUL/CAS規(guī)格

UL/CSA變壓器的初級(jí)電壓是120V，次級(jí)根據(jù)需要有不同，一般為12V，由于次級(jí)電壓低，電流大，所以次極出線較粗。變壓器要求有UL/cUL/CAS認(rèn)證。

4．2 EN規(guī)格

初級(jí)輸入電壓230V，次極輸出電壓多為12V，保險(xiǎn)絲接在初級(jí)。要求有VDE認(rèn)證。

4．3 GB規(guī)格

要求有CQC或CCC認(rèn)證的供應(yīng)商。

五． 燈具產(chǎn)品主要技術(shù)要求

1． 高壓測試：

A． UL/cUL規(guī)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(guī)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(guī)格要求頻率40～70Hz，泄露電流不超過0.5mA，而EN規(guī)格要求50/60Hz，泄露電流：O類II燈具0.5mA；

I類可移動(dòng)式燈具1.0mA；I類固定式燈具1.0mA，額定輸入功率大于1kVA的I類固定式每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(guī)格：用12V，25A電流，測得的地阻不大于0.1Ω（100mΩ）；

B．EN規(guī)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（電源線離開燈體位置或分拆包裝時(shí)內(nèi)部接線的接線點(diǎn)）

A． UL/cUL規(guī)格：35Lbs/1分鐘，位移不能超過1.6mm。

防拉裝置：拉力圈、UL結(jié)、壓線碼、迷宮結(jié)構(gòu)

B．EN規(guī)格：13.5Lbs，1分鐘內(nèi)拉25次，每次維持1秒，位移不能超過2mm。

防拉裝置：拉力圈、壓線碼、迷宮結(jié)構(gòu)

4．扭力測試

螺絲連接部位一定要保證相應(yīng)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(zhuǎn)，承受2.5Nm每轉(zhuǎn)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．電線號(hào)數(shù)：

A． UL/cUL規(guī)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、可以使用18AWG～24AWG電線。

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(guī)格：

主體電源線：

1)普通燈具：至少0.75mm2

2)其它燈具：至少1.0mm2（戶外燈、惡劣環(huán)境使用的燈具）

3)當(dāng)帶10/16A插座時(shí)，至少1.0mm2

燈具內(nèi)部引線：

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．電線的連接方式：

A． UL/cUL規(guī)格：電源線與內(nèi)部引線或內(nèi)部引線之間的連接可以用閉端接線器(奶嘴)、旋入式接線器(牙膏蓋)、焊錫連接，同一個(gè)旋入式接線器內(nèi)接線不能超過5根。

B．EN規(guī)格：電源線與內(nèi)部引線或內(nèi)部引線之間的連接可以用接線座、閉端接線器(奶嘴)、焊錫（不接受牙膏蓋）。

注：接線座固定在金屬件上時(shí)，需能通過多股線之一股的8mm逃逸測試。通常在接線座和金屬件之間加塊青殼紙作為補(bǔ)充絕緣。接線座留給用戶接線端，需標(biāo)識(shí)L、N或L、N、接地符號(hào) 。

7．極性區(qū)分：

火線(L極)：接燈頭中心導(dǎo)電觸片，開關(guān)切斷電源L極。

UL：黑色及雙芯電源線中不帶凸脊的電線；

EN：棕色或紅色線；

零線(N極)：接燈頭側(cè)觸片或螺套；

UL：白色或兩芯電源線中帶凸脊的電線；

EN：藍(lán)色或黑色線；

8．電線開線處理：

A． UL/cUL規(guī)格：開線小于7mm，線端可浸錫，浸錫長度不大于3.2 mm

B． EN規(guī)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．過線保護(hù)：

電線穿過金屬零件，在過線處要加保護(hù)線套(如膠粒)，或電線加套管(硅膠管、黃蠟管等)；

10．萬向搖頭等過線零件的防轉(zhuǎn)及扭力測試：

A． UL/cUL規(guī)格：可活動(dòng)的連接點(diǎn)，活動(dòng)時(shí)不能影響到導(dǎo)體的絕緣，旋轉(zhuǎn)要限制在360°以內(nèi)，或符合旋轉(zhuǎn)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(guī)格：連接處直徑≦M10mm，要能通過2.5Nm扭轉(zhuǎn)測試；連接直徑≥M10mm，要能通過5.0 Nm扭轉(zhuǎn)測試。

11．螺絲連接：

A． UL/CSA規(guī)格：自攻螺絲需通過燈體重量的4倍重量的吊重測試。

B． EN規(guī)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(guī)格：燈體重量4倍重/1小時(shí)，零件無明顯變形或損壞。

B． EN規(guī)格：燈體重量4倍重/1小時(shí)，零件無明顯變形或損壞。

13．傾倒測試（針對(duì)可移動(dòng)式燈具）：

A．UL/cUL規(guī)格：可移動(dòng)式燈具必須通過8°傾倒測試。

B．EN規(guī)格：

1)6°傾倒測試：所有可移動(dòng)式燈具必須通過此測試；

2)15°傾倒測試：通過6°測試但不能通過非正常溫度測試（燈具傾倒后光源照射面溫度高于175℃）的可移動(dòng)式燈具必須通過此測試。 傾倒測試時(shí)，按照最不利于將燈具穩(wěn)定的方向?qū)艟叻胖玫綔y試臺(tái)上。

14．夾持力（針對(duì)夾燈）：

A． UL/cUL規(guī)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(guī)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，夾不能移動(dòng)；

2）夾直徑20mm金屬棒，用20N力拉電源線，燈不能跌落。當(dāng)夾玻璃板能通過，而夾金屬圓棒不能通過時(shí)，可在說明書中注明不準(zhǔn)夾在圓棒上。

15．石英燈防爆/防紫外線UV：UV FILTER（紫外線過濾器）

A．UL/cUL規(guī)格：除非用本身防UV的低氣壓燈泡，石英臺(tái)燈/落地?zé)簦?英呎高的Torchiere除外）需加UV鏡片—100W以下，2.4mm；≥100W，3.2mm。

B．EN規(guī)格：除非用本身防UV的低氣壓燈泡，石英臺(tái)燈/落地?zé)粜杓臃辣R片，防爆鏡片要能通過0.35Nm的沖擊測試。

16．電氣間隙（Clearance）和爬電距離(CREEpage Distance)

A．UL/cUL規(guī)格：6.4mm。注：燈頭，開關(guān)及CLASS II 變壓器次極不考慮。

B．EN規(guī)格：

1)基本絕緣—50V：0.2mm；1.2mm；250V：1.7mm；2.5mm。

2)補(bǔ)充絕緣—250V：3.6mm。

3)增強(qiáng)絕緣—250V：6.5mm。