崧盛

近年来，非隔离大功率电源在LED灯具中的应用逐渐兴起。但是如何发挥非隔离电源的优势，降低或者消除非隔离电源的缺陷在应用中的影响，成为了行业内工程师头疼的问题。其中非隔离电源在I类LED灯具中调光关断有余辉是典型的问题。

一、什么是非隔离电源

非隔离电源（non-isolated power）是输入端和负载端存在直接电气连接关系，无物理隔离的电源。它因高性价比和高效率而广泛应用于LED灯具中。

二、LED灯具产生余辉的机制

因LED灯具中存在寄生电容，非隔离电源的交流输入会通过非隔离电源及灯具中的寄生电容形成漏电流通道，漏电流流过LED灯珠，导致LED灯微亮，即有余辉。

LED灯具的金属基覆铜板中存在寄生电容

在LED灯具中为了有更好的散热效果，LED灯板通常采用具有良好散热功能的金属基覆铜板。金属基覆铜板的单面板通常由三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层，这种结构是典型的平板电容结构，所以在灯板中存在不可避免的寄生电容。

非隔离电源形成漏电流通道的场景

漏电流通道的形成主要有下列三种情况：

LED灯具单相电输入：灯具的熄灭通过断路器等控制开关实现时，若只控制零线，或虽然控制火线，但零线带电。

LED灯具双火线输入：在一些应用场景中，LED灯具的交流输入为三相电的两根火线，灯具的熄灭通过断路器等控制开关实现时，断路器等控制开关只控制双火线中的一根火线。

LED灯具处于待机或调光关断状态：灯具的输入端与交流电输入线保持连接。

上述三种情况灯具交流输入会通过电源直流输出加载到LED灯具的金属基覆铜板的寄生电容上。

LED灯珠电致发光电流小

照明用途的LED灯珠，工作电流一般在20mA以上，但在较暗的环境下，LED灯珠中流过μA级的电流，就会产生肉眼可见的微亮现象。

寄生电容、电气通路、电致发光电流小等构成余辉产生条件

在上述三种形成漏电流通道的场景中，可能会有微弱的漏电流通过灯珠，这种漏电流是μA级别，没有安全风险，但足以导致LED灯珠发光，从而导致灯具出现余辉现象。

通常非隔离电源产生余辉的机制可用如下示意图所示：

三、实现无余辉的几种方案

根据漏电流的产生机制，破坏漏电流形成的通道或对漏电流进行旁路即可实现无余辉输出，理论上切断地线即可完全解决余辉问题，但在实际应用中，因安规与安全的需要，不能切断地线，切断地线将会严重影响电源的抗雷击浪涌能力及可能带来触电风险。

一般可以采用下列方案实现：

旁路灯珠上的漏电流，即使漏电流不从LED灯珠中流过。

这种方案需要在灯板上增加电容或电阻等元器件对漏电流进行旁路，会增加灯具成本及影响美观。同时在采用电阻对漏电流进行旁路时，LED灯具在正常工作时会有额外损耗，导致整灯效率下降。

单路阻断回路，即单火线方案

在电源内部设置能阻断相线（火线）到输出电气通道的电路，这种方案在零线带电或灯具是双火线输入时仍有可能出现余辉，不能适用零线带电、双火线输入的应用场景。

四、双火线关断

双光线关断，即在火线+零线、火线+火线输入时，采用开关器件在电源内部将可能的漏电流通道全部阻断，实现非隔离电源调光关断无余辉。

五、双火线关断的优点

与旁路灯珠上的漏电流的方案进行比较，不增加灯具成本，灯板PCB设计简单、美观，不降低整灯效率。

与单路阻断回路的方案相比，在双火线输入、零线带电等场景，LED灯具采用非隔离电源可实现无余辉。

崧盛股份采用无机械结构开关器件实现具有自主知识产权的双火线关断无余辉方案，与机械结构开关器件对漏电流通道阻断的方案相比，具有寿命长，可靠性高，关断控制速度快等优点。可广泛应用于工业、植物、体育等照明应用场景。

数字可寻址照明接口是用于数字照明控制的专用协议简称DALI。

▎DALI发展历程

▎DALI的产生

DALI最初是为了取代荧光灯镇流器简单的、单向、广播式的0 / 1-10V模拟控制操作，实现数字控制，配置和查询而开发的。

新DALI的愿景和使命

•愿景

DALI-2通过现有DALI Version-1系统相比已显著提升的互通性和新增的功能，来促进基于最新IEC 62386系列标准的照明控制解决方案的市场不断成长。

•使命

为 IEC 62386系列标准规范的数字可寻址照明接口(DALI)定义、标准化、发布和维护相应的测试认证及Logo授权管理程序。持续提升多厂商系统互通能力。为行业及用户，维护和提升DALI技术及认证程序的价值。加速开发超越当前IEC62386标准的新功能。

DALI联盟组成

DALI是由DiiA(数字照明接口联盟) 制定、维护、更新和发展的专业照明技术。

DALI联盟是由全球照明供应商组成的团体。

•为数字照明控制制定了相关规则的协议

•为数字照明控制制定的全球性的开放标准

▎DALI优点-数字通信

•强大的通讯能力 

•短地址(64+64), 群组/广播控制

•通过软件灵活设置参数

•双向通讯 (反馈) 

•半双工、双向编码、1200bit/S

▎DALI优点-布线效益

•标准两芯电缆

•无极性与网路布线架构有弹性 

•DALI通道可提供电源, 通讯信号及控制

▎技术限制

•最多64+64DALI装置(短地址) 

•最远设备距离不超过300米

•每个DALI通道提供最大电流250mA 

▎DALI三种基本配置

驱动器：LED驱动电源

控制装置包含两种基本类型：

•应用控制器——DALI控制系统等

•输入设备——DALI传感器、调光器等

电源供应： 提供16V，最高250mA电源供电 

▎DALI系统功能

DALI简单架构

•控制器直接连接电源，工作方式与0-10V系统类似，无需任何编程。

•通常称为“广播”系统，因为命令只是广播到所有设备。

•不需要地址，场景，编组和其他配置。

•总线接线可用于将操作分成多组灯，其方式与0-10V相同。

DALI标准架构

产品在同一DALI总线上连接在一起，无需划分总线接线。

使用工具设置系统，如笔记本电脑、平板电脑、手机、红外手持设备、液晶触摸屏甚至壁挂式按钮都是编程工具。

主要的编程步骤：

•分配地址

•对设备进行分组

•根据需要设置场景，淡入淡出时间和其他参数

▎DALI的标准

IEC 62386是DALI的唯一标准

▎IEC62386 标准说明

▎崧盛DALI电源

基于非隔离产品的拓扑特性，当出现雷击时，电源输出残压将直接加在LED灯板与灯具外壳之间，存在损坏灯珠的概率。在传统单地线方案上增加SPD地线实现的双地线方案，可降低电源雷击浪涌产生在输出端的残压，降低损坏灯珠的概率，从而提升灯具的可靠性。

一、双地线外观区别

二、使用双地线解决的问题

•降低电源输出残压

•提高LED灯具可靠性

耐压测试时

SPD地线悬空，等效于防雷电路与外壳回路断开，减少耐压测试时形成电流的路径。

灯具安装应用时

SPD地线通过螺丝锁到灯具接地外壳或者电源外壳上，实现有效接地，让电源共模防雷电路处于正常工作状态。

三、安规标准

符合全球安规认证标准，如：

UL：UL1598 2018

TUV：IEC 60598-1:2014

CCC：GB 7000.1-2015/IEC 60598-1:2014

四、崧盛双地线电源系列

隧道照明调光系统稳定运行是隧道安全的基本保证。提高照明灯具可靠性，调光一致性，光线分布均匀性，以及解决洞内外光差形成的“白洞、黑洞效应”，是保障隧道车辆行驶安全的重要措施。

一、负逻辑应用

隧道应用的特殊性，决定了隧道照明电源与常规户外电源调光具有差异性--隧道照明常用负逻辑调光。《公路 LED 照明灯具标准》JT/T 939.1-2014 等相关标准明确规定：模拟调光灯具的亮度控制信号宜采用 DC0-5V 或 DC0-10V 的直流模拟信号进行控制，其中 0V 对应最高亮度，5V 或 10V 对应最低亮度，中间呈线性关系。

隧道照明调光的特殊要求：灯具调光线故障时（悬空或短路），灯具的工作状态应为满功率状态。

二、影响灯具可靠性因素一雷击浪涌

崧盛电源防雷措施

•内置防雷等级：10kV/6kV

•可外接防雷器

调光端：6kV/4kV

输入端：10kV/10kV、20kV/20kV

三、影响灯具可靠性因素一调光干扰

•调光电路干扰信号

•调光信号衰减，灯具亮度不一致

•布线时AC强电产生的感应电干扰

崧盛电源解决措施

调光电路

•隔离调光电路，增强抗干扰特性。

•调光端高压无损技术，最高可抗压230Vac。

辅助设备

•利用中继器增强信号强度，避免信号衰减

四、光影危害

车辆进入隧道黑洞效应

车辆驶出隧道白洞效应

间距布置不当光照不均匀产生闪烁效应

灯光产生的闪烁效应，会造成驾驶员疲劳影响行驶安全。黑洞/白洞效应会导致人眼出现短暂失明的现象，引发隧道交通事故。

通过使用不同功率灯具搭配，采用分段照明和智能精准化调光控制，可满足驾驶者对照度分布及辉度分布的需求，解决“两洞效应”。

崧盛小功率隧道照明形成均匀光照效果

五、分段照明

分段灯光布置：

•入口段加强照明

•过渡段加强-基本照明

•中间段基本照明

•基本照明与加强照明组合灯光布置

•精准调光与场景调光模式组合控制

六、崧盛隧道照明电源产品汇总

LED大功率灯具目前广泛用于植物照明和体育照明等照明领域中，但由于各个国家及地区的电网不仅存在工业用电与民用电的区别、而且不同国家及地区间相同类型的电网电压也不尽相同，所以LED驱动电源在应用时有不同输入电压范围及接线方式。在实际使用中，也经常碰到客户咨询植物照明专用电源VP系列和体育照明大功率高压输入电源M系列等电源的AC输入接线方式。

SS-1000VP-56BHB

民用与工业用电

崧盛LED驱动电源主要有输入范围100-277Vac的VP/VA/VH等系列，输入277-480Vac的M/SA等系列，那么，这些不同的输入电压范围的电源在应用中有哪些区别呢？

世界各国民用电主要是单相供电，所使用的电压大体有两种，分别为100～120Vac与220～240Vac二种类型。

1、100～120Vac归类为低压，在美国、日本等国家及船舶设备使用，相对于220～240Vac更注重的是使用安全。

2、220～240Vac归类为高压，其中包括了中国的220Vac、欧洲各国使用的230Vac以及新西兰的240Vac，相对于100～120Vac更注重的是效率。

世界各国工业用电主要是三相电网供电，所使用的电压大体有208/347/480Vac（北美），380Vac（中国），380/400Vac（欧洲）。

SS-800M系列电源

单相电和三相电

下面我们介绍一下单相交流电与三相交流电的差异：

单相交流电：单相电是指一根火线（相线）和一根零线构成的电能输送形式，火线与零线间的电压差称为相电压。有些设备还有保护地线。民用电广泛采用的是单相100/110/120/220/230/240Vac。

三相交流电：由三根火线组成（三角形接法），还有一根中线（星形接法）与保护地线。三相电源的任何一根火线和零线组合都可构成单相电源。三根火线由频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成。每两根火线的电压差称为线电压，工业用电大多使用三相交流电压，如三相208/380/400/480Vac等。

三相电在照明应用的优点：在工业照明、植物照明领域能极大的减少布线成本和线路损耗。

LED驱动电源连接线电压和相电压的方式

线电压和相电压输入的接线方式

崧盛VP系列植物照明输入示意图

线电压与相电压输入接线示意图

答：因为安规测试机构会根据给定的工作电压范围，加严±10%来测试。所以实际上面四个范围在对应的90-305Vac, 108-305Vac，90-264Vac，180-305Vac, 249-528Vac，

我司对电源可靠性测试都会根据这个上面范围去进行验证测试，以确保在该工作电压范围正常工作。

答：电源的防护（IP）等级以IPxy表示，x表示防尘，为数字1-6；y表示防水等级，为数字1－8。

以下为各种等级的防水试验内容：

1) IPX1 方法名称：垂直滴水试验

a) 试验设备：滴水试验装置

b) 试样放置：按试样正常工作位置摆放在以1r/min的旋转样品台上，样品顶部至滴水口的距离不大于200mm 试验条件：滴水量为1 0.5 mm/min；

c) 试验持续时间：10 min；

2) IPX2 方法名称：倾斜15°滴水试验

a) 试验设备：滴水试验装置

b) 试样放置：使试样的一个面与垂线成15°角，样品顶部至滴水口的距离不大于200mm。每试完一个面后，换另一个面，共四次。

c) 试验条件：滴水量为3 0.5 mm/min；试验持续时间：4×2.5 min（共10 min）；

3) IPX3 方法名称：淋水试验

a) 摆管式淋水试验

试验设备：摆管式淋水溅水试验装置

试样放置：选择适当半径的摆管，使样品台面高度处于摆管直径位置上，将试样放在样台上，使其顶部到样品喷水口的距离不大于200mm，样品台不旋转。

试验条件：水流量按摆管的喷水孔数计算,每孔为 0.07 L/min。淋水时，摆管中点两边各60°弧段内的喷水孔的喷水喷向样品。被试样品放在摆管半圆中心。摆管沿垂线两边各摆动60°，共120°。每次摆动(2×120°)约4s。

试验时间：连续淋水10 min。

b) 喷头式淋水试验

试验设备：手持式淋水溅水试验装置

试样放置：使试验顶部到手持喷头喷水口的平行距离在300mm至500mm之间

试验条件：试验时应安装带平衡重物的挡板，水流量为10 L/min

试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1 min (不包括安装面积)，最少5 min。

4) IPX4 方法名称：溅水试验

a) 摆管式溅水试验

试验设备和试样放置：与上述第（3）条 IPX3 之a 款均相同；

试验条件:除下述条件外，与上述第（3）条 IPX3 之a 款均相同；

喷水面积为摆管中点两边各90°弧段内喷水孔的喷水喷向样品。试样品放在摆管半圆中心。摆管沿垂线两边各摆动180°，共约360°。每次摆动 (2×360°) 约12s。

试验时间：与上述第（3） 条 IPX3 之a 款均相同 (即10 min )。

b) 喷头式溅水试验

试验设备和试样放置：设备上安装带平衡重物的挡板应拆去，其余与上述第（3） 条 IPX3 之b款均相同；

试验条件：除下述条件外，与上述第（3）条 IPX3 之b款均相同；

试验时间：与上述第（3）条 IPX3 之b款均相同，即按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)最少5min。

5) IPX5 方法名称：喷水试验

a) 试验设备：喷嘴的喷水口内径为6.3mm；

b) 试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5~3m，水流量为12.5 L/min (750 L/h)；

c) 试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min(不包括安装面积)最少3 min。

6) IPX6 方法名称：强烈喷水试验

a) 试验设备：喷嘴的喷水口内径为12.5 mm；

b) 试验条件：使试验样品至喷水口相距为2.5～3m，水流量为100 L/min (6000 L/h)；

c) 试验时间：按被检样品外壳表面积计算，每平方米为1min（不包括安装面积）最少3 min。

7) IPX7 方法名称：短时浸水试验；

a) 试验设备和试验条件：浸水箱。其尺寸应使试样放进浸水箱后，样品底部到水面的距离至少为1m。试样顶部到水面距离至少为0.15m。

b) 试验时间: 30 min。

c) 水温与被测产品温差不超过5K（相当于温差不超过5°C）。

8) IPX8 方法名称:持续潜水试验；

a) 试验设备,试验条件和试验时间:由供需（买卖）双方商定.其严酷程度应比IPX7高。