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«Faire défiler les GOST ennuyeux ...» ou analyse des exigences lors du développement d'un pilote LED

Je dois admettre - j'aime développer des pilotes LED. Apparemment, il y a quelque chose de spécial dans la création de lumière, une sorte de magie. Laissez le débat se poursuivre sur la nocivité du soi-disant «pic bleu», même si dans le magasin, nous pouvons toujours acheter d'horribles ampoules LED à 100% d'ondulation, cependant, pour développer un bon pilote LED est une excellente tâche. Cependant, ce sont les paroles et il est temps de passer au sujet.



J'ai décidé d'écrire un article sur l'un de mes développements - un pilote LED compact avec des caractéristiques très intéressantes, mais ennuyeuxle perfectionnisme ne permet pas de le faire sans préambule, d'où viennent les exigences qui seront appliquées lors du développement. Si vous creusez un peu plus profondément, il y a des nuances décentes et je pense que beaucoup de gens partagent le principe bien connu de "l'essence en détail" (et ce n'est pas seulement des composants électroniques).

De telles réflexions m'ont poussé à écrire cet article-excursion dans le monde des GOST.

Donc, si vous êtes intéressé par les exigences relatives aux équipements LED, ainsi que les recommandations pour la certification CE - bienvenue au chat.

Liste des normes d'État


Ici, je donne une liste de tous les documents avec des noms complets afin d'utiliser des noms courts dans le texte à l'avenir.

Décret du gouvernement de la Fédération de Russie n ° 1356 «portant approbation des exigences relatives aux dispositifs d'éclairage et aux lampes électriques utilisés dans les circuits à courant alternatif à des fins d'éclairage» , ci-après dénommée «résolution».

GOST R 55705-2013. Dispositifs d'éclairage avec sources de lumière LED. Spécifications générales.

GOST CISPR 15-2014. Normes et méthodes de mesure des caractéristiques des interférences radioélectriques provenant de l'éclairage électrique et des équipements similaires.

GOST IEC 61000-3-2-2017. Normes d'émission pour les composants de courant harmonique (équipement avec un courant d'entrée ne dépassant pas 16 A en une seule phase).

GOST R 51514-2013. Résistance des équipements d'éclairage à usage général aux interférences électromagnétiques.

GOST R IEC 60598-1-2011. Les lampes. Partie 1. Exigences générales et méthodes d'essai.

Exigences de classification


  • Facteur de puissance
  • Ondulation légère
  • Coefficient de performance (COP)
  • Exigences CEM
  • Exigences de sécurité

Pourquoi proposer exactement ces exigences? Ces paramètres ont un impact significatif sur le choix de la structure, et plus tard sur le circuit du pilote LED. De plus, ces exigences sont très importantes dans la certification des produits.

Facteur de puissance


Nous nous tournons vers GOST R 55705-2013 pour comprendre comment il est normalisé:


Mais ce n'est pas tout, dans la "Résolution" il y a aussi des exigences dans cette partie, en ce qui concerne les lampes:

Donc pour les lampes:


La question se pose de savoir comment lier ces exigences aux exigences de GOST, car la deuxième étape durcit les exigences données dans GOST R 55705-2013, mais nous considérerons que la décision est plus importante.

Ondulation légère


Dans GOSTs, ce paramètre n'est pas normalisé, nous nous tournons donc vers la "Résolution":


Au fait, j'ai oublié de mentionner quelles sont les première et deuxième étapes:


Il s'avère que la deuxième étape est déjà arrivée!

Coefficient de performance (COP)


La question est, que fait ce paramètre ici s'il n'est standardisé dans aucun GOST? En général, je pense que pour de nombreux développeurs et clients, la valeur de l'efficacité est largement sous-estimée. Il y a deux aspects, le premier, l'efficacité est le dégagement de chaleur, et à son tour affecte la conception (mesures d'évacuation de la chaleur) et la fiabilité.

Deuxièmement, il y a un paramètre important - le rendement lumineux (lm / W), qui, soit dit en passant, est très complètement normalisé par la «résolution». De toute évidence, l'efficacité a un effet significatif sur le rendement lumineux.

Exigences CEM. Émission


Les exigences CEM sont divisées en immunité au bruit et émission d'interférences. Le premier est de savoir comment le produit résiste au bruit externe et le second - comment il émet des interférences.

L'émission comprend:

  • Interférence conduite
  • Interférence rayonnée
  • Emission de courant harmonique

Interférence conduite- ce sont des interférences qui se propagent à travers les fils, en fait - des ondulations de courant que le pilote "envoie" au réseau, si l'on parle d'interférences sur les circuits d'alimentation. La mesure est effectuée à l'aide d'un analyseur de spectre. Le produit (driver LED ou luminaire) est connecté au réseau électrique via «l'équivalent réseau» (LISN) et le signal de l'équivalent réseau est envoyé à l'analyseur de spectre. Pendant les tests de certification, cela se produit lorsqu'il y a un avion mis à la terre et à une certaine position du produit d'essai par rapport à cet avion (pour autant que je m'en souvienne, à une distance de 40 cm). Lors des tests dans le propre laboratoire de l'entreprise (ou dans le laboratoire à domicile, s'il était possible de s'accumuler sur un analyseur de spectre), il est possible d'effectuer des études simplement sur la table. Mais je recommande toujours de créer des conditions aussi proches que possible des conditions du laboratoire de certification.

Les normes d'émission sont décrites par GOST CISPR 15-2014. Par exemple, les normes pour le bruit conduit sur les contacts du réseau (alimentation) dans la gamme de fréquences de 9 kHz à 30 MHz ressemblent à ceci:

En général, ce GOST normalise également le niveau d'interférence à la sortie et sur les circuits de commande du pilote LED. Cependant, c'est un cas assez rare, car généralement une lampe avec un pilote déjà installé est généralement certifiée et seuls les circuits de puissance sont émis. En tout cas, dans ma pratique, ce n'est jamais pour les drivers LED que j'ai dû mesurer le bruit conduit sur les circuits de sortie ou de contrôle.

Par exemple, je vais donner une analyse du bruit conduit, cela peut ressembler à ceci:


Ou alors:


Les interférences rayonnées sont les interférences diffusées. Le test est effectué dans une salle anéchoïque spéciale:


Pour les mesures, une antenne spéciale ou un ensemble d'antennes est utilisé, les mesures sont effectuées en polarisation horizontale et verticale, le signal de l'antenne, ainsi que dans le cas de bruit conduit, est émis vers l'analyseur de spectre. Les normes pour les interférences émises sur les contacts du réseau (alimentation) dans la gamme de fréquences de 9 kHz à 30 MHz ressemblent à ceci:


Emission de composants de courant harmonique. Ce sont essentiellement les amplitudes des harmoniques du courant consommé. Standardisé par GOST IEC 61000-3-2-2017. Permettez-moi de vous rappeler que les équipements LED selon ce GOST sont classés comme équipements de classe C. Composants harmoniques:


Exigences CEM. Immunité au bruit


L'immunité au bruit est normalisée par la norme GOST R 51514-2013 et comprend l'immunité aux facteurs suivants:

  • Décharge électrostatique
  • Champ électromagnétique radiofréquence
  • Champ magnétique à fréquence industrielle
  • Interférence pulsée nanoseconde
  • Courants injectés
  • Bruit impulsionnel de microsecondes à haute énergie
  • Creux et coupures de tension

Ce sujet est très étendu et dépasse peut-être le cadre de cet article. D'après mon expérience des tests de certification, je peux dire que les tests de décharges électrostatiques et d'interférences pulsées microsecondes à haute énergie peuvent être particulièrement critiques. Bien sûr, l'interférence nanoseconde est également un test sérieux, mais généralement si les "microsecondes" se sont écoulées, alors les "nanosecondes" passent automatiquement.

Exigences de sécurité


Si nous parlons d'exigences de sécurité, ce sont principalement des exigences de conception, je propose donc de les laisser au concepteur. Ce qui affecte néanmoins le choix de la structure et des circuits du pilote LED, ce sont les classes d'équipements de sécurité électrique et les tensions d'isolement galvanique correspondantes entre les côtés primaire et secondaire. GOST R IEC 60598-1-2011 décrit les classes comme suit:


Classe II:


1 — :

a) , , , , , , , , . II .

b) , , - . II .

c) , ) b) .

2 — II, , .

3 — , II. , , , , , , .

Note 4 - Un luminaire à isolation double et / ou renforcée ayant une pince de contact ou une borne de mise à la terre est classé comme un luminaire de classe I. Cependant, un luminaire fixe de classe de protection II conçu pour une méthode de connexion en boucle peut avoir une pince de borne de mise à la terre interne pour assurer la continuité de la mise à la terre. les fils ne se terminant pas dans ce luminaire, à condition que cette pince soit isolée des parties métalliques accessibles par une isolation de classe de protection II.

Note 5 - Les luminaires de la classe de protection II peuvent avoir des éléments dans lesquels une protection contre les chocs électriques est assurée par l'utilisation de SELV.

Classe III:


Un peu sur la certification CE


En gros ce qui vous attend:


Quelques conseils:

  • . ;
  • 5-7 , 10. , 1 , , «Fail», 3 , ;
  • – . ;
  • Ne prenez pas pour test des produits qui ont déjà réussi des tests pour les impulsions microsecondes et nanosecondes. Ces effets peuvent entraîner la dégradation des éléments de protection (fusibles, résistances fusibles, varistances) et l'appareil peut griller au mauvais moment.

Conclusion


Ainsi, l'analyse des exigences dans le développement de circuits de commande de LED est un sujet important et important. Surtout si vous allez certifier honnêtement vos produits. Ou encore plus, obtenez un certificat CE et vendez-le pour l'exportation. Permettez-moi de vous rappeler que ce matériel est une introduction à mon article sur le développement des pilotes LED, alors - à bientôt.

Développements intéressants et pour que lorsque le test ne soit que "Pass"!

Le pouvoir est cool - faites-le.

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