LED灯具电气电压强度要求.pdf

隔离还是非隔离，低压还是高压 西安明泰半导体科技有限公司 2010年3月 隔离还是非隔离？ 1 ，没有标准规定，也不可能规定。 白炽灯不隔离，节能灯、日光灯、高压钠灯也可能是隔离的但输出比 输入电压还要高。 2 ，隔离与非隔离不是重点，重点在于任何电气都要符合电 气抗电强度标准。 GB 7000.1-2007灯具 第1部分 一般要求与试验,等效IDT IEC 60598 GB 4943-2001信息技术设备的安全 等效IEC60950:1999第三版 3 ，LED光源，驱动电源要适宜其光电特性，并且高效、安 全、可靠，寿命与LED匹配。 GB 7000.1-2007灯具 一般要求与试验,等效IDT IEC 60598 规定了灯具安全电气强度要求标准,对于低压（42V以下）灯具，基本绝缘要 500V ，其它灯具，绝缘耐压满足1500V (绝缘应承受的试验电压，或者是波形基本上为正弦波形、频率 为 50Hz 或60Hz 的交流电压，或者是等于规定的交流试验电压峰值的直流电压. 可等效直流高压700V、2500V). GB 4943-2001信息技术设备的安全 等效IEC60950:1999第三版 详细规定了电气电压强度要求，一次电路与二次无论隔离与否，都规定了一次电路与机身之间， 一二次之间，二次与机身之间，彼此独立的二次之间的电气强度要求。 隔离LED驱动电源电气电压强度要求 以AC220V输入，DC输出小于60V为例要满足： 一次对外壳地线绝缘耐压 AC1500V 一次与二次（灯板）之间绝缘耐压 AC1500V 二次（灯板）对外壳地线绝缘耐压 AC500V 但当DC输出大于60V ，二次对外壳地线绝缘耐压为AC 1000V+2U ，约AC1500V 不隔离LED驱动电源电气电压强度要求 以AC220V输入，DC输出120V(40串)为例要满足： 一次对外壳地线绝缘耐压 AC1500V 一次与二次之间绝缘耐压 0V （无二次） 灯板对外壳地线绝缘耐压 1500V 对于电源自身的电气抗电强度要求，无论是何种拓扑结构的合格电源 必须也能够做到，而对于电源的二次端（LED光源负载）电气抗电强 度要求，无论是500V还是1500V ，LED都必须面对而且无法回避。(可 等效直流高压700V、2500V) 低压还是高压? • 驱动LED光源用低压（DC小于42V ）驱动还是高压（比如 DC大于100V ）驱动？ • 也就是LED矩阵串联个数是小于12只（比如10只串联）还 是25只或者50只，甚至更多？ • 驱动电源要适宜LED光电特性，并且高效、安全、可靠。 • 无论低压还是高压，隔离还是非隔离，首先要解决LED光 源的电气抗电强度问题 （不仅为了符合标准，更重要是自身可靠性要求）。 LED电气抗电强度的特殊性 小功率LED芯片结构及封装结构 LED芯片可理解为三极结构，P型和N型电极为其供电的正反极，还有 一极为其衬底，它与P/N电极并不完全电隔离，按芯片制造工艺方法不同， 半导体衬底绝缘隔离能做到30V—200V。 小功率LED封装时, P型/N型电极与封装框架正/负外电极相连，芯片衬 底与金属框架粘接，环氧或硅胶全包封，通过外露的两电极散热，无专门 金属热沉极外露。 这种结构，应用时，无论低压驱动还是高压驱动，只考虑 PCB板上的正负极与外壳地线之间的爬电距离，就可以满足绝 缘强度要求。 低压42V驱动时，留够500V(1mm)爬电距离，高压超过 150V驱动时留够3mm(2500V),或者1mm加涂绝缘胶。 大功率LED芯片结构及封装结构 大功率LED芯片同样为三极结构，但封装时增加专门的衬 底散热极（铜热沉），铜热沉在芯片结构上就是芯片的半导体 衬底，同样它与芯片正负极之间绝缘耐压很低，按LED芯片工 艺不同，可保证30V-200V,但通过封装流程后，成品LED一般 厂家手册不给定此参数，此值只能按33V左右应用设计。 CREE已推出 XLamp® LED系列、OSRAM也推出CP7P 系列陶瓷封装热电分离的功率LED ，将LED芯片衬底粘接到陶 瓷热沉上（