Знак соответствия CE как показатель качества и безопасной эксплуатации светодиодных драйверов Mean Well
Введение
Соответствие стандартам безопасности, а также требованиям по электромагнитной совместимости осветительных устройств во многом определяет их безопасную эксплуатацию и надежность. Любой уважающий себя производитель заботится о том, чтобы регулируемые параметры его продукции не превышали установленных значений в соответствии с требованиями стандартов. Светодиодные светильники или модули используются в составе с преобразователями напряжения, так называемыми светодиодными драйверами. Очевидно, что при прохождении сертификации всего светильника действие требований распространяется и на них. В разных странах эти стандарты называются по-разному, но их содержание в целом аналогично.
Производитель источников питания (ИП) и светодиодных драйверов Mean Well тщательно подходит к вопросу соблюдения регулирующих документов. Убедиться в этом можно, заглянув в спецификацию ИП, где перечислены названия европейских стандартов, требованиям которых он соответствует. В поиске нужного светодиодного драйвера, как выяснится по мере прочтения статьи, необязательно вникать в каждый из них, достаточно убедиться, что у него есть знак соответствия CE (рис. 1). Но что означает этот знак для российского производителя светодиодных светильников, который подбирает нужный светодиодный драйвер, соответствующий требованиям государственных стандартов (ГОСТ) России?
На рис. 2 схематически изображена структура сертификации CE, а также российские аналоги европейских стандартов, составляющих ее. Следует сразу внести ясность, что, хотя большинство требований предъявляются к параметрам всего светильника, в статье упор делается на применение стандартов к светодиодному драйверу как его составной части
Директива для низковольтного оборудования (LVD)
Общие требования безопасности содержатся в директиве для низковольтного оборудования (Low Voltage Directive), которая на данный момент имеет наименование 2006/95/EC. Согласно этой директиве, светодиодный драйвер должен соответствовать стандарту EN61347-1, содержащему общие требования безопасности к устройствам управления лампами, а также стандарту EN61347-2-13, в котором перечислены частные требования к электронным устройствам управления светодиодных модулей. В России указанные требования содержатся в стандартах ГОСТ Р МЭК 61347-1 и ГОСТ Р МЭК 61347-2-13 соответственно.
Директива об электромагнитной совместимости (EMC)
Выполнение требований электромагнитной совместимости, по сути, не влияет на степень безопасности эксплуатации устройства, однако гарантирует его применение с другими электронными приборами притом, что работа одного не будет вредно сказываться на работе другого. Это также важно учитывать, потому как подобное влияние часто имеет место.
Текущий документ Евросоюза 2004/108/EC содержит перечень гармонизированных стандартов с требованиями по электромагнитной совместимости (табл. 1).
|
Европейский стандарт |
Российский аналог |
Содержание |
Электромагнитные помехи (EMI) |
EN55015 |
ГОСТ Р 51318.15 |
Индустриальные радиопомехи |
EN61000-3-2 |
ГОСТ Р 51317.3.2 |
Эмиссия гармонических составляющих тока |
|
EN61000-3-3 |
ГОСТ Р 51317.3.3 |
Фликер |
|
Электромагнитная |
EN61547 |
ГОСТ Р 51514 |
Помехоустойчивость светового оборудования |
EN61000-4-2 |
ГОСТ Р 51317.4.2 |
Электростатический воздушный/контактный разряд |
|
EN61000-4-3 |
ГОСТ Р 51317.4.3 |
Радиочастотное электромагнитное поле |
|
EN61000-4-4 |
ГОСТ Р 51317.4.4 |
Наносекундные импульсные помехи |
|
EN61000-4-5 |
ГОСТ Р 51317.4.5 |
Микросекундные импульсные помехи большой энергии |
|
EN61000-4-6 |
ГОСТ Р 51317.4.6 |
Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями |
|
EN61000-4-8 |
ГОСТ Р 50648 |
Магнитное поле промышленной частоты |
|
EN61000-4-11 |
ГОСТ Р 51317.4.11 |
Провалы/прерывания напряжения электропитания |
Для каждого из них существует российский аналог. Наиболее критичными для светодиодного драйвера являются требования к излучаемым помехам (EMI) по стандарту EN55015 и к эмиссии гармоник тока по стандарту EN61000-3-2. Максимально допустимая их величина (табл. 2) актуальна для устройств мощностью выше 25 Вт и с входным током до 16 А на фазу.
Порядковый номер гармоники, n |
Максимально допустимые гармоники, % от первой гармоники входного тока |
2 |
2 |
3 |
30×λ* |
5 |
10 |
7 |
7 |
9 |
5 |
11 ≤ n ≤ 39 (нечетные гармоники) |
3 |
Примечания: * — коэффициент мощности цепи. В России также принято обозначать коэффициент мощности через cosj, где j — сдвиг фаз между током и напряжением.
Директива по влиянию на окружающую среду (Ecodesign)
Директива 2009/125/EC (Ecodesign) для ламп направленного света, светодиодных светильников и другого подобного оборудования была введена в действие в декабре 2012 г. Выполнение требований в большей степени направлено на соответствие электронных устройств концепции энергосбережения, актуальность которой набирает обороты в европейском регионе. И если раньше они были необязательны, то теперь без учета этой директивы пройти сертификацию CE не получится. Регламентируются такие параметры, как время включения, потребляемая мощность в режиме ожидания и коэффициент мощности.
Величина времени включения светодиодных светильников в соответствии с директивой Ecodesign не должна превышать 0,5 с. Для соответствия данному требованию необходимо, чтобы в опытной партии светильников их среднее время включения не превышало 110% от указанной величины, и ни одна из ламп не имела время включения, в два раза превышающее ее.
Другим регламентируемым параметром является потребляемая мощность в режиме ожидания для светодиодных драйверов с возможностью управления выходными параметрами (диммингом), когда выходной ток (напряжение) через светодиоды равен нулю. Ограничения для этого параметра в соответствии с директивой Ecodesign представлены в таблице 3.
Начало действия |
Потребление в режиме ожидания |
|
мощность LED-драйвера ≤ 250 Вт |
мощность LED драйвера P > 250 Вт |
|
Сентябрь 2014 |
< 1 Вт |
0,5 Вт × P/250 |
Сентябрь 2016 |
< 0,5 Вт |
0,5 Вт × P/250 |
Если в конструкции управляющего устройства предусмотрен вход для подключения датчика включения или сетевых соединений, указанные ограничения не применяются. На рис. 3 схематично изображены три способа включения светодиодного драйвера, которые определяют необходимость соблюдения ограничений потребления в режиме ожидания.
Требования к коэффициенту мощности светодиодных ламп в составе со светодиодным драйвером приведены в таблице 4.
Полезная потребляемая мощность P, Вт |
Требование к коэффициенту мощности |
P ≤ 2 |
Нет требований |
2 < P ≤ 5 |
> 0,4 |
5 < P ≤ 25 |
> 0,5 |
P > 25 |
> 0,9 |
Как было сказано, директива об электромагнитной совместимости не регламентирует величину гармоник тока для светодиодных драйверов мощностью менее 25 Вт. Однако директива Ecodesign косвенно делает это через соотношение гармоник тока и коэффициента мощности, представленное в формуле:
где: THDi — суммарный коэффициент нелинейных искажений; I1 — первая гармоника тока; I2 — вторая гармоника тока и т. д.
Ситуация с энергосбережением электронных устройств в России на данный момент обстоит сравнительно проще. Если производитель не планирует реализовывать светодиодные светильники в странах Евросоюза, то выполнение требований директивы Ecodesign необязательно. Но стоит учитывать нынешние тенденции развития принципов энергосбережения и в России. Пока это коснулось величины коэффициента мощности для электрических ламп. Например, в Постановлении Правительства РФ от 20 июля 2011 г. № 602 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения» сказано о том, что величина коэффициента мощности для светодиодных ламп мощностью 5–25 Вт должна быть не менее 0,7; для светодиодных ламп мощностью больше 25 Вт — не менее 0,85. Не исключено, что в ближайшее время зайдет речь о регулировании и других параметров, относящихся к директиве Ecodesign.
Директива по ограничению вредных веществ (RoHS)
Директива 2011/65/EU (Restriction of Hazardous Substances) призвана ограничить применение вредных веществ в производстве электрической и электронной аппаратуры. Наряду с директивой Ecodesign, выполнение требований RoHS в России не является обязательным, но необходимо для получения знака соответствия CE.
Подбор светодиодного драйвера
В статье перечислены стандарты и директивы, требованиям которых должен отвечать светодиодный драйвер для получения знака соответствия CE. В таблице 5 представлены данные, которыми может воспользоваться производитель светодиодного светильника для подбора светодиодного драйвера в соответствии с актуальными нормативными документами, если прохождение сертификации CE является обязательным требованием.
Директива |
Стандарт/содержание |
Последовательность проверки |
||
1 этап |
2 этап |
3 этап (необязательный) |
||
Низковольтное оборудование LVD (2006/95/EC) |
EN61347-1; EN61347-2-13 |
× |
|
|
Электромагнитная совместимость EMC (2004/108/EC) |
EN55015 / Индустриальные радиопомехи |
× |
|
|
EN61000-3-2 / Эмиссия гармонических составляющих тока |
× |
|
|
|
EN61000-3-3 / Фликер |
|
× |
|
|
EN61547 |
|
× |
|
|
Влияние на окружающую среду Ecodesign (2009/125/EC) |
Время включения |
× |
|
|
Потребление мощности в режиме ожидания |
× |
|
|
|
Коэффициент мощности |
× |
|
|
|
Ограничение вредных веществ RoHS (2011/65/EU) |
RoHS |
|
× |
|
ENEC (EN62384) |
|
|
× |
В качестве примера рассмотрим светодиодный драйвер PWM-90-24 с функцией диммирования выходного напряжения (производства Mean Well). В таблице 6 приведена техническая информация из спецификации источника PWM-90-24, из чего следует вывод о том, что требования стандартов, входящих в состав CE, выполняются.
Директива |
Стандарт/содержание |
Результаты испытаний |
Низковольтное оборудование LVD (2006/95/EC) |
EN61347-1; EN61347-2-13 |
Да |
Электромагнитная совместимость EMC (2004/108/EC) |
EN55015 / Индустриальные радиопомехи |
Да |
EN61000-3-2 / Эмиссия гармонических составляющих тока |
Да |
|
EN61000-3-3 / Фликер |
Да |
|
EN61547 |
Да |
|
Влияние на окружающую среду Ecodesign (2009/125/EC) |
Время включения |
< 0,5 с |
Потребление мощности в режиме ожидания |
< 0,5 Вт |
|
Коэффициент мощности |
Да |
|
Ограничение вредных веществ RoHS (2011/65/EU) |
RoHS |
Да |
Заключение
Светодиодный драйвер в качестве управляющего светодиодного устройства играет важную роль в вопросе соответствия всей светодиодной системы по сертификации CE. Приведенная в статье информация о наиболее значимых стандартах, директивах и ограничениях электрических параметров, охватываемых ими, призвана служить ориентиром при выборе светодиодного драйвера, отвечающего современным требованиям безопасности.
Соответствие стандартам сертификации CE в России является обязательным только в случае экспорта светодиодных устройств в страны Евросоюза. В иных случаях наличие знака соответствия CE может послужить лишь доказательством того, что светодиодный драйвер отвечает всем необходимым требованиям стандартов, как европейских, так и аналогичных российских. Плюс к этому, такой драйвер производится при ограничении использования вредных веществ, а при его эксплуатации обеспечиваются принципы энергосбережения. Эти аспекты служат дополнительными преимущественными характеристиками любого электронного устройства.
Светодиодные драйверы NPF-40/60/90/120(D) и PWM-40/60/90/120(D) производства Mean Well находят широкое применение на рынке светодиодных светильников. Они полностью отвечают требованиям стандартов сертификации CE, имеют потребление мощности в режиме ожидания <0,5 Вт, время включения <0,5 с, коэффициент мощности >0,9. Вдобавок корпус источников обеспечивает степень защиты от проникания пыли и влаги IP67. Серия NPF работает в режиме стабилизации выходного напряжения, однако совмещает возможность ограничения (стабилизации) тока с его регулировкой аналоговым сигналом 0–10 В DC, потенциометром или ШИМ-сигналом (димминг «3 в 1»). Модели PWM работают исключительно в режиме стабилизации напряжения, но позволяют диммировать светодиодные ленты теми же способами. Данные преимущества позволяют светодиодным драйверам серий NPF и PWM, недавно появившимся на рынке светодиодной техники, и далее уверенно укреплять свои позиции.
***
Производитель Mean Well тщательно следит за регулярным обновлением стандартов CE и вносит изменения параметров источников за некоторое время до ввода в действие очередной версии стандарта, что нередко связано с ужесточением требований. Это является важным аспектом при выборе источника питания или светодиодного драйвера, поскольку аккуратное соблюдение требований стандартов безопасности и других регулирующих документов говорит о добросовестности производителя, отвечающего за репутацию и качество своей продукции.
Компания Mean Well Enterprises [2], один из ведущих производителей импульсных источников питания, была основана в 1982 г. на Тайвани и прошла сертификацию в системе менеджмента качества ISO-9001 в 1994 г. Среди предлагаемой продукции есть широкий ряд AC/DC- и DC/DC-светодиодных драйверов с возможностью управления яркостью свечения, которые охватывают такие области применения, как уличное, офисное, декоративное освещение, светодиодное табло с бегущей строкой, освещение больших помещений, трасс или туннелей с повышенными требованиями к защите корпуса источника от пыли и влаги.
- Dr. Wen Wu. A guide to select driver for LED luminaire to meet CE marking // MEAN WELL EUROPE B.V. 2015.
- www.meanwell.com
- www.eltech.spb.ru
- www.eltech.spb.ru/producers/mean_well /ссылка утеряна/
- Друзь А. Чем питать светодиоды от сети ~220 В? Возвращась к теме // Полупроводниковая Светотехника №3 2012 г.
- Источники питания для светодиодной продукции. Каталог 2015.