一句话总结:IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0) 新增对可编程输出和恒光输出(CLO)驱动器的专项管理——输出调整必须防篡改、CLO 功能必须明确标记、所有安全测试在最大输出设定下进行、实测输出不得超过额定值 10%。本文详解可编程驱动防篡改设计要求与 CLO 输出特性验证方法。
1. 背景:Ed 3.0 为何引入这些要求
IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0) 的 Foreword 中明确列出了几项与可编程/CLO 相关的重要变更:
- h) 新增对恒光输出功能和可编程电流控制装置的要求(涉及 Clause 3、Clause 6、Clause 16 和 Clause 18);
- i) 输出工作电压(Uout)确定方法的修订(新 Clause 17);
- j) 额定输出特性的新增要求(新 Clause 18)。
这些变更的驱动力是:市场上越来越多的 LED 驱动器支持可设定输出电流(通过 DIP 开关、NFC 编程、软件配置等),以及内置 CLO 算法。传统标准只针对固定输出设计,无法覆盖这些新场景下的安全问题。
2. Clause 12 — 防篡改设计(Tamper-Resistant Construction)
2.1 标准要求
Part 2-13 Clause 12 在"IEC 61347-1:2024, Clause 12 applies"的基础上增加了额外要求:
对于可编程或可设定输出的独立式控制装置,输出调节方式应能够防止使用中的无意调整,通过使用工具、更换电流设定电阻、软件编程或等效方法实现。
合规判定:通过外观检查(inspection)。
2.2 合规手段解读
"防篡改"(tamper-resistant)的关键词是"discourage unintentional adjustment in service"(阻止使用中的无意调整)。标准给出了四种典型实现方式:
| 方式 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 工具操作 | DIP 开关(需螺丝刀打开外壳),旋钮电位器(需螺丝刀调节) | 用户不能徒手改变输出 |
| 更换设定电阻 | 贴片电阻焊于 PCB,需焊接更换 | 非现场可调,取决于出厂设定 |
| 软件编程 | NFC 编程、DALI 配置、专用编程工具 + 软件 | 需专业知识才能操作 |
| 等效方法 | 硬件跳线(需工具)、出厂锁定一次烧录 | 制造商可自行判定等效性 |
常见不合格场景:
- 外壳上外露的旋转电位器(徒手可调) → 不符合要求
- 普通拨码开关(徒手可操作) → 不符合要求
- 手机 App 面向最终用户提供输出调节功能 → 需要评估是否构成"无意调整"
2.3 设计建议
- 将输出设定硬件置于外壳内部,需工具打开才能操作;
- NFC 编程方案采用专用配置工具而非通用 NFC 读卡器;
- DALI 配置参数存储在非易失性存储器中,需专用命令序列才能改写;
- 出厂设定应明确记录,作为型式试验的基准。
3. Clause 6.1.2 — CLO 功能的标记与信息声明
3.1 标准要求
Part 2-13 Clause 6.1.2 要求:如果控制装置集成了恒光输出功能(constant light output function),必须提供以下信息:
- 明确声明该产品具备 CLO 功能;
- 额定输出电压/输出范围或额定输出电流/输出电流范围——即 CLO 功能运行期间可能出现的输出参数。
这些信息可以标在控制装置本体上,也可在制造商产品手册中等效提供。
3.2 标记核对清单
对于一个含 CLO 功能的 LED 驱动器,工程师需确认:
- 产品手册/规格书是否声明确认具备 CLO 功能;
- 是否给出了 CLO 运行期间的输出参数范围;
- 最大输出时的额定电压/电流是否明确(用于后续测试)。
4. Clause 3 — CLO 的定义与工作原理
4.1 标准定义
constant light output function:控制装置的输出逐步调节,以补偿 LED 光源在其寿命期间光通量的逐渐衰减。
(Note to entry: CLO 功能可通过基于预期光衰曲线的编程软件算法实现,也可通过反馈传感器如光电管实现。)
4.2 工作原理图解
典型的 CLO 算法基于 LED 的 L70/B50 寿命模型:LED 在使用之初输出较高,随点亮时间逐渐衰减。CLO 驱动器在初始阶段降压(降电流)来匹配目标光通量,随 LED 老化逐步提高输出功率,补偿光衰。
5. Clause 16.2 — 正常热试验:CLO 驱动器须以最大输出测试
Part 2-13 Clause 16.2 在继承 Part 1 正常热试验要求的基础上增加了一条关键规定:
对于内置恒光输出功能的控制装置,本试验应在控制装置设为最大输出的状态下进行,并与最大额定值对比判定。
这意味着:
- 正常热试验不再以"额定输出"为测试条件,而是以 CLO 驱动器的极端输出工况为基准;
- 即使 CLO 在实际应用中大部分时间运行在较低输出,安全认证仍关注其最大输出时的热表现;
- 设计时必须确保最大输出工况下的温度不超标。
对于恒定电压型、恒定电流型、恒定功率型的负载选择,Part 2-13 给出了明确的等效负载要求(见 16.2 条文),CLO 驱动器的负载选择在此基础上叠加"最大输出设定"约束。
6. Clause 18 — 额定输出特性验证(≤110%)
6.1 标准要求
Part 2-13 Clause 18 是 Ed 3.0 的全新条款,规定了实测输出的上限:
- 恒定电压型:实测输出功率和电压不得超过额定值10%;
- 恒定电流型:实测输出功率和电流不得超过额定值10%;
- 含 CLO 功能的控制装置:实测输出电压、输出电流和输出功率三者均不得超过各自额定值 10%。
测试条件:
- 供电电压为额定值(或电压范围的最小/最大值);
- 负载为额定最小/最大负载;
- CLO 驱动器设定为最大输出电压、最大输出电流、最大输出功率状态分别测试。
6.2 设计影响
这意味着驱动器的输出特性必须有足够的设计裕量。如果标称额定输出 700mA,实测最大输出不得超过 770mA。CLO 驱动器的"最大设定"和"额定值"之间的差值必须被控制在 10% 以内。
7. Clause 17 — 可编程驱动器的 Uout 确定
Part 2-13 Clause 17 规定了输出的工作电压(Uout)的确定方法。对于可编程驱动器,Uout 的确定同样是在最大输出设定下进行(见 Clause 17 的 load condition 定义)。具体方法详见 IEC 61347-2-13 Uout:测不准全算错。
可编程驱动器的特殊之处在于:不同输出设定对应不同的 Uout 值。Uout 应按所有可设定条件下的最严酷情况确定。
8. 可编程驱动器合规流程图
9. 工程师设计建议
9.1 防篡改设计
- 优先选择 NFC 编程方案:无需物理接触,量产阶段灵活配置,现场需专用工具;
- DIP 开关 + 外壳螺丝是成本最低的合规方案,但需确认螺丝为"工具拆卸"(不是手拧/卡扣);
- 软件编程方案:在 DALI/DMX 等协议中,将输出设定参数放在受保护的存储区,需特殊命令序列才能写入;
- 出厂锁定一次烧录(OTP) 是极简方案,出厂后无法更改,天然防篡改。
9.2 CLO 功能设计
- 定义最大输出工况:CLO 算法的"补偿终点"就是热设计的极限工况,不要只按额定值设计散热;
- 输出功率裕量:CLO 最大输出不得超额定 10%,但电气设计应留 15-20% 设计裕量(考虑元器件容差);
- 标记文档完整性:CLO 声明和输出参数范围必须在产品手册中明确列出,作为认证文档的一部分;
- 测试样品准备:提交认证时需提供置于最大输出设定的样品,或提供编程方法使实验室可自行调至最大输出。
9.3 测试注意事项
- Clause 18 的输出验证需在最小/最大供电电压下分别进行;
- 对于具有多个输出通道的可编程驱动,每个通道的输出设定组合均可能产生不同的最严酷条件;
- 恒流型 CLO 驱动器:注意最低负载电压和最高负载电压两种工况,两者均不能超 110%。
参考文献
- IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0), Clause 3, Clause 6, Clause 12, Clause 16, Clause 17, Clause 18
- IEC 61347-1:2024 (Ed 4.0), Clause 12, Clause 16
- IEC 62384:2020 — LED 模块电子控制装置性能要求
- Annex B (informative) — 版本间更严格要求的对照表
关键事实
- IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0) Clause 12 规定可调输出参数(电流/电压/PWM/曲线)须物理密封或软件锁定
- IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0) Clause 3 定义 CLO 为驱动器内置自动补偿算法,根据 LED 运行时间调节输出
- 所有安全测试(温升/异常测试)须在产生最高功率损耗的输出设定下进行
- IEC 61347-2-13:2024 Clause 18 规定实测输出电流/电压/功率不得超过额定值的 10%
- CLO 驱动器须标记 CLO 符号和默认输出特征曲线
常见问题
Q: IEC 61347-2-13 可编程驱动防篡改要求是什么? A: Ed 3.0 规定任何可调输出参数(电流、电压、功率、PWM 占空比、调光曲线等)必须设计为终端用户无法自行修改——要么物理密封,要么软件锁定。防止因现场误调导致安全参数(Uout、温升)超出验证范围。
Q: 恒光输出 CLO 和可编程输出有什么区别? A: CLO(Constant Light Output)是驱动器内置的自动补偿算法——根据 LED 运行时间自动调节输出以维持恒定光通量;可编程输出是允许用户/安装商设定输出的电流/电压值。两者在 IEC 61347-2-13 中受不同 Clause 管辖。
Q: CLO 驱动器需要额外标志吗? A: 必须标记 CLO 符号(⏻ CLO 或类似)和默认输出特征曲线。产品说明书必须说明 CLO 的补偿范围和自动调节机制。可编程驱动器还必须标记可调输出范围及默认出厂设定。
Q: 可编程驱动的安全测试在什么设定下进行? A: 所有温升测试(Clause 16)和异常测试(Clause 11/16.3)必须在最大输出设定下进行——即选取所有可调参数中产生最高功率损耗的组合。实测输出不得超过额定值的 10%。