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文檔簡介

1、 美國市場技術準入要求 LED光源安全要求UL Subject 8750由于LED光源與傳統(tǒng)電光源有著很大的不同,且現(xiàn)行的UL照明安規(guī)標準對于LED光源并無明確的規(guī)范,因此早在2005年,UL即著手草擬LED光源產品的安全規(guī)范UL Subject 8750照明產品中使用的LED光源的調研框架,以補充傳統(tǒng)照明產品安規(guī)標準在LED照明適用上的不足,并計劃未來正式生效成為UL 8750安規(guī)標準,作為所有以LED為光源的燈具類產品安全檢測的主要依據(jù)?,F(xiàn)行的UL Subject 8750為2008年7月22日發(fā)布的第3版。對于出口北美地區(qū)的LED企業(yè)而言,UL Subject 8750將成為其需要遵循的

2、主要安全規(guī)范。 UL Subject 8750(3版)內容共分12章,其中第1至4章為適用范圍、通用要求、定義等;第5至9章為環(huán)境考量、機械結構、電氣結構、LED電源、LED陣列/模塊和控制模塊;第10至11章為性能測試、異常條件測試;第12章為產品標識。本節(jié)將對其中的主要內容進行介紹。1. 適用范圍 UL Subject 8750對照明器具中使用的發(fā)光二極管(LED)光源確立了最低安全要求。其中的LED光源包含下列零組件:將電能轉化成光(400至700 nm)或UV輻射(180至400 nm)或紅外輻射(700至3000 nm)及熱能的LED封裝、陣列或模塊; 提供適當?shù)碾妷号c電流使LED運

3、作的電源; 可以進行開關、調光或相反控制LED電能的控制電路。 UL Subject 8750所適用的照明器具一般在依照美國國家電工法規(guī)(ANSI/NFPA 70)所列的非危險的環(huán)境下使用,并適用于600V及其以下的電源分支。此外,該規(guī)范也適用于與諸如電池、燃料電池等類似的隔離式電源連接的LED光源。 UL Subject 8750所適用的照明器具包括如下幾類:燈具,UL 1598; 便攜式電子燈具,UL 153; 舞臺與工作室照明,UL 1573; 潛水用照明,UL 676; 游泳池照明,UL 676; 軌道照明系統(tǒng),UL 157; 信號燈,UL 48; 緊急照明燈與出口標示燈,UL 924

4、; 自鎮(zhèn)流燈,UL 1993; 逃生出口路徑標示系統(tǒng)照明,UL 1994; 小夜燈,UL 1786; 柔性照明產品,UL 2388; 低壓照明系統(tǒng),UL 2108; 燈座配件,UL 496; 低壓景觀照明,UL 1838; 用于危險場所的燈具,UL 844。 2. 環(huán)境考量 這一部分主要對產品使用在不同環(huán)境下,如干燥(Dry)、潮濕(Damp)、泡水(Wet) 等場所的有關帶電體的間距、塑料外殼、測試、警示標語等方面的安全要求。(1) 干燥環(huán)境下使用: 如果相關產品僅僅在干燥環(huán)境下使用,則需標識“僅適用于干燥場所”;產品的紙箱或設備上不能以標識、指示或圖例等任何信息形式暗示或描述該產品可在潮濕

5、或泡水的環(huán)境下使用。(2) 在潮濕環(huán)境,例如置于室外照明器具內,必須符合以下要求:根據(jù)UL 935熒光燈鎮(zhèn)流器的第23節(jié),進行標準中針對熒光燈鎮(zhèn)流器的濕度測試; 電氣部件間距符合潮濕或泡水環(huán)境下的要求,或者達到本規(guī)范“電氣部件間距”要求中闡述的污染等級2; 標識“適應潮濕環(huán)境”。(3) 泡水環(huán)境下使用:根據(jù)UL 935的第23節(jié),進行標準中針對熒光燈鎮(zhèn)流器的濕度測試; 電氣部件間距符合潮濕或泡水環(huán)境下的要求,或者達到本規(guī)范“電氣部件間距”要求中闡述的污染等級3; 具有符合UL 746C電氣設備評定中使用的聚合物材料第57節(jié)關于UV等級要求的聚合物外殼; 根據(jù)UL 1598第條進行灑水測試; 具

6、有符合UL 746C第56節(jié)低溫測試要求的聚合物外殼; 標識“適應泡水環(huán)境”。(4) 持續(xù)與水接觸的產品,例如安裝在信號燈底部,或室外信號燈的外殼,或浸水環(huán)鏡中的產品: 除了(3)中的前3條及第5條需要滿足外,還要根據(jù)UL 746C進行水暴露及浸泡測試。3. 機械結構 該部分對金屬外殼的安全要求、外殼的聚合物材料、阻絕層、導體保護、抗拉、灌封膠等方面進行了嚴格要求。(1) 金屬外殼 在外殼厚度方面,應滿足UL 13102類電源的表8.1“外殼材料最低厚度”中的要求(見表3.1)。表3.1 金屬外殼最低厚度要求(引自UL 1310)金屬在小的、平的、無鋼筋表面以及其形狀或尺寸能提供足夠機械強度的

7、表面上(mm)在相對大的無鋼筋表面上(mm)鑄模其他澆鑄金屬 以鐵或鋼制的外殼,應該采用電鍍、油漆或類似方法抗腐蝕。但當外殼內部完全充滿灌封膠,或平整金屬表面緊緊地夾在一起時,金屬外殼無需采用保護性的涂層。(2) 外殼及電氣絕緣的聚合物材料 聚合物材料包含熱塑性、熱固性以及與有機材料結合成的復合材料。熱固性材料,如酚樹脂與環(huán)氧樹脂是鑄造而非塑造的材料。聚合物材料的相對溫標(RTI)或額定溫度必須不低于本規(guī)范在常規(guī)溫度測試下所測量的溫度。評估聚合物外殼時,還需考慮其材料的燃燒特性、抗電弧特性及吸濕性。此外,諸如外殼內非金屬表面導電涂層、黏合外殼的黏膠等都應該參考UL 746C中的相應要求。(3)

8、 阻絕層 提供電氣間距的絕緣層或內襯應符合UL 746C第7節(jié)中的要求,且厚度不能低于0.71 mm。此外,規(guī)范還規(guī)定了幾種材料厚度可以低于0.71 mm,但不可以低于0.305 mm或0.25 mm的情形。(4) 導體保護 通過金屬邊緣或金屬開口的導體必須鎖定,以避免接觸該金屬邊緣,或避免導體被切斷和磨損。對于厚度小于1.1 mm 的金屬片,可以采用以下方式進行保護:卷起金屬邊緣,角度不可低于120度; 橡膠以外材金的墊材厚度至少為1.2 mm; 玻璃套管厚度至少為0.25 mm。(5) 抗拉 電源線與輸出線均必須提供抗拉功能。抗拉裝置,包括帶整體式抗拉功能的襯套,應該可以限制拉力,防止線纜

9、護套與導體間絕緣材料受到損害。裝置的設計也必須防止線纜由線孔被推到外殼內的移位而造成下列問題:造成電源線的機械性損害; 將電源線曝露在高于額定溫度的環(huán)境下; 降低絕緣間距(如金屬的抗拉夾)到低于最小絕緣間距要求; 損害到內部的電路連結或零組件。 (6) 灌膠(Potting compound) 灌膠材料不能太軟以至于不能在正常或異常操作的溫度下行使其功能。在常規(guī)溫度測試下的熱塑灌膠的最大操作溫度應至少比該灌膠材料軟化點溫度低15。4. 電氣結構 該部分主要規(guī)定了危險帶電體的避免接觸、內部結線、供電端與負載端的連結、電路的隔離、絕緣材質的使用、印刷電路板的規(guī)格、帶電體的間距、電路零件、保護裝置等

10、內容。(1) 通用要求帶電流的部件必須是銀、銅、銅合金、電鍍鐵、電鍍鋼、不銹鋼或是其他適用的抗蝕合金; 必須固定未絕緣的帶電體,避免彎折或是移動并造成絕緣間距低于最小可接受值; 除了鎖定的墊圈以外,不可以表面間的摩擦力作為減少帶電體滑動或彎折的方式。(2) 危險帶電體的接觸性 危險帶電體應該被固定或被絕緣包覆以降低接觸風險。(3) 內部配線 內部配線必須包含具有足夠機械強度、耐電壓與通電流量的絕緣導體。每個分叉與連接點都必須以機械方式固定,并提供可靠的電氣連接,除非在分叉點與其他金屬部品之間能保持有足夠的永久絕緣間距,否則必須具有至少與該導線等效的絕緣材料。導體及印刷線路板之間的焊接點應該在焊

11、接之前就進行機械固定。除非評估為沒有絕緣的帶電體,否則,包含接地導體在內的內部配線必須依照使用情況對內部電線考量下列情況:電線可能被使用的溫度與電壓; 可能接觸到的油脂、清潔劑或是其他可能造成絕緣破壞的物質; 其他可能的操作環(huán)境條件。(4) 電源與負載的連接 電源單元的輸出與輸入連接必須以電線、導線、端子或是輸出連接器作連接。連接的絞線或是單股線絕緣層厚度不可低于0.33 mm,也必須能永久地與輸出電路連接。接線長度至少要足夠延伸到電源單元外150 mm,且還必須符合本規(guī)范中的抗拉要求。當電源單元以絕緣被覆的多芯復合導線作為輸出接線時,當導線符合下列要求時,個體導體間的絕緣厚度可低于0.33

12、mm。個體導體間的絕緣厚度加上被覆的絕緣厚度不低于0.33 mm; 電源單元需符合UL 1310第28節(jié)的最大輸出電壓測試要求,且符合30.2.1節(jié)的內建限制電流的測試要求。 母接線座的設計不可接觸到標準插頭的刀片,公接線座的設計不可接觸到標準插座的帶電體。用于固定接線的螺絲釘或螺栓端子座材質必須為黃銅或其他非鐵金屬,或電鍍鋼,厚度不可以低于0.76 mm,用于連接的螺絲釘不可以少于兩個完整的螺紋。壓線螺絲釘或端子螺栓尺寸不可少于3.5 mm,且每25.4 mm不應有超過32個螺紋。同軸電纜的連接器不可以作為電力輸出的連接用途。(5) 電路的分隔 可任意接觸的限制功率線路與分支電路線路必須具有

13、符合整個電路中最高電壓狀況的絕緣能力,否則就必須永久并可靠地分開,相距至少6.44 mm以免接觸的風險。將絕緣導體分開的方式可以是夾住、透過管線、加上阻絕或者其他等效的方式,能夠將不同線路間有絕緣或無絕緣的帶電體永久分開。分隔內部線路的阻絕材料必須具有足夠的機械強度。將2類線路與分支電路火線分離的阻絕材料,必須具有足夠的厚度,以符合其使用目的。阻絕材料也必須具有適當?shù)闹危悦庖驗樽冃味茐牧嗽械慕^緣功能。(6) 絕緣材料 如絕緣墊圈、襯套以及支撐帶電體的部件,必須是不吸濕材料,并且在實際使用中不會受到操作溫度和壓力的破壞。絕緣材料必須依照UL 746C來評估下列項目:機械強度; 點火源的抗

14、力; 介電強度; 絕緣電阻; 在老化前后的耐熱性; 被包覆的程度; 產品在非干燥環(huán)境下使用時的耐水性; 其他任何會導致火災與電擊的因素。 例外:云母、陶瓷或一些模塑化合物通??梢宰鳛閹щ婓w的唯一支撐材料。7) 印刷電路板 黏在載板上的銅箔,最小導線寬度與最大無穿孔面積均必須符合UL 796要求。完全透過封裝材料或是絕緣涂布材料包覆起來的電路板就不需要符合UL 796的要求。印刷電路板載板的耐燃等級不可以低于UL 94中的V-1。沒有涂層的印刷電路板,銅箔導體間最小絕緣間距必須符合表3.1所列要求。絕緣涂布層的聚合物質必須符合UL 746C的要求,以確保其安全性。黏附在印刷電路板邊緣的零件,無絕

15、緣且極性相反導體之間、無絕緣帶電體與接地的無帶電導體之間,或者是人體可接觸到的暴露金屬部品,其空間裕度均必須將印刷電路板與零件本身的可動情況納入考慮。(8) 電子部件的絕緣間距 非絕緣帶電部件的相反兩級之間,以及非絕緣帶電部件和可能帶電的不帶電導體之間的電氣間隙和爬電距離應符合表3.2的要求:表3.2 在干燥、潮濕與泡水環(huán)境下的絕緣間距位置零部件間的最大電壓,Vrms(Vpeak=1.4 Vrms)空隙/爬電距離尺寸(mm)封裝或后繼涂層部件-/0.18-/0.3-/0.7-/0.8-/0.8干燥及潮濕環(huán)境:帶電體可靠固定以及絕緣體CTI干燥及潮濕環(huán)境:帶電體可靠固定以及絕緣體CTI600(P

16、LC=3或4)0.2/泡水環(huán)境:帶電體可靠固定以及絕緣體CTI600(PLC=0)0.2/泡水環(huán)境:帶電體可靠固定以及絕緣體/9.5焊接到電板上面的件,但在焊接之前該零件可以移動未定義3.0/-3.9/-4.7/-5.6/-在一般的線圈尺寸因為任意纏繞或是線圈擺放位置可以依據(jù)產品需要而變動的磁性裝置內的帶電體與帶電導體之間3.2/固定帶電或帶電導體部位對接的現(xiàn)場安裝用接線端子之間未定義6.4/ 除了上表的絕緣間距要求方式以外,也可以采用UL 840關于電氣間隙與爬電距離的標準要求。表3.2就是摘錄自UL 840關于電源與LED模塊的絕緣間距要求。(9) 電路零部件 評估這些零部件的因素如下:操

17、作環(huán)境溫度的影響; 電壓水平; 瞬波影響; 抗?jié)裥浴?10) 保護裝置 保護裝置可以設計在一次線路或二次線路中,除非可以同時中斷接地與非接地的導體,否則設計在一次線路端的保護裝置不可以連接到中性線(接地線)。保護裝置可包含共熔材料、保險絲、過溫或過電流保護裝置、熱保護裝置或其他可以中斷或限制電流的類似裝置。產品中采用的溫度調節(jié)器、熱切斷開關、正或負溫度系數(shù)熱敏電阻,不可以因為操作不當而增加火災或電擊危險。當一次線路上只有一個保護裝置時,必須連接到非接地線路的導體上。過電流保護裝置應該設計在單元外殼的內部,在外殼受到破壞時也不可以被接觸到。如果產品有保險絲預定接上標準120 V電路分支的電路導體

18、上,也有保險絲接到接地線路上的導體時,接地線路上保險絲的額定電流不可低于非接地線路上保險絲的額定電流值。 此外,該部分還對外露的結線端子、判定2類或LPS的方法等進行了規(guī)定。5. LED 電源 這部分主要對LED電源的一些要求進行了補充規(guī)定。(1) 通用要求 電源必須在其額定的輸入與輸出范圍內操作。沒有一體式外殼的電源必須被符合最終產品電氣絕緣外殼標準要求的外殼所包覆。電源可以有一個以上的輸出。電源輸出可以標示為“輸出類型:隔離式”、“輸出類型:直接”和“輸出類型:2類”。(2) 電源外殼 作為電源外殼的聚合物材料應該符合本規(guī)范“機械結構”下有關聚合物材料的要求,同時還需要滿足下表要求(見表3

19、.3):表3.3 LED電源聚合物外殼要求摘要 固定式電源,在外殼0.8 mm內沒有危險的帶電體固定式電源,在外殼0.8 mm內有危險的帶電體通過電源線連接或插入式電源,在外殼0.8 mm內沒有危險的帶電體通過電源線連接或插入式電源,在外殼0.8 mm內有危險的帶電體相對溫標(RTI)參考本規(guī)范中的 室溫下5 ft-lb沖擊測試要要不要不要室溫下3 英尺墜落沖擊測試不要不要要要對于潮濕環(huán)境在0、泡水環(huán)境在-35的5 ft-lb沖擊測試要額定為泡水環(huán)境下要額定為泡水環(huán)境下不要不要模具硬力松弛測試要要要要UV穩(wěn)定性要額定為泡水環(huán)境下要額定為泡水環(huán)境下不要不要最低阻燃等級5VA5VAV-1V-1比較

20、電弧指數(shù)不適用PLC=4或更少不適用PLC=4或更少熱線點燃等級不適用PLC=3或更少不適用PLC=3或更少高電流電弧不適用PLC=2或更少不適用PLC=2或更少注:上表僅為UL746 C 的摘要,并是完整的要求,其他的要求以UL 746C內所為準。(3) 電源 電源應符合UL 1310、UL 60950或UL 1012中的相應要求,然后根據(jù)本規(guī)范進行補充性的評估。標示為“室內使用”的插墻式或通過電源線連接的電源,只能適用于可攜式燈具設備;標示為“僅信息設備使用”的插墻式或通過電源線連接的電源,只能適用于信息設備的燈具設備。LED光源連接到標示為“2類”的插墻式或通過電源線連接電源的零件,不需

21、要被包含在電氣外殼內。 在永久性連接到電路分支方面: 連接到符合UL 60950安全超低電壓或超低電壓輸出要求電源的LED模塊與控制電路,如果該電源超過火災危險限制時,必須要連接到“1類”的電路的二次線路端。 連接到符合UL 60950安全要求電源的LED模塊與控制電路,如果該電源有二次線路而且是限制功率的電源時,必須要連接到符合“2類”電路要求的線路。 以污染環(huán)境等級2評估的電源供應器,只能適用于室內或是干燥環(huán)境下操作的燈具;但如果以絕緣涂布材料或是其他模鑄材料完全包覆時,或者安裝在NEMA類別為3、3S 或4X的外殼內時,可以適用于室外或是在潮濕或是泡水環(huán)境下操作的燈具。 以污染環(huán)境等級3

22、評估的電源供應器,安裝在NEMA類別為3R的外殼或可以滿足終端產品泡水環(huán)境要求的外殼內時,可以適用于室外或是泡水環(huán)境下操作的燈具。(4) 變壓器 符合下列標準要求之一的變壓器,只需要再針對本指南所列的額外適用補充要求評估即可: UL 5085-1低壓變壓器標準第1部分:通用要求以及UL 5085-3低壓變壓器標準第3部分:2類及3類變壓器; UL 1411無線、聲頻與電視類家用設備的變壓器標準; UL 5085-2低壓變壓器標準第2部分:通用變壓器;或 UL 1561干燥型通用及功率型變壓器標準 此外,變壓器必須在額定輸入與輸出條件下操作使用。6. LED陣列、模塊與控制模塊(1) 外殼 除了

23、前述要求外,作為LED模塊及控制模塊外殼還需滿足下表要求(見表3.4):表3.4 LED模塊及控制模塊的外殼要求摘要電源電源類型2類隔離式或直接連接LED模塊或控制模塊是否需要封裝要要與電弧或帶電體的絕緣間距不適用在外殼0.8 mm內無危險帶電體在外殼0.8 mm內有危險帶電體相對溫標(RTI)不適用參考本規(guī)范中的 室溫下5 ft-lb沖擊測試不適用要額定為固定/靜止和干燥/潮濕環(huán)境要額定為固定/靜止和干燥/潮濕環(huán)境室溫下3英尺墜落沖擊測試不適用要便攜式要便攜式對于潮濕環(huán)境在0、泡水環(huán)境在-35的5 ft-lb沖擊測試不適用要額定為固定/靜止和泡水環(huán)境要額定為固定/靜止和泡水環(huán)境模具硬力松弛測

24、試不適用要要UV穩(wěn)定性不適用要額定為泡水環(huán)境要額定為泡水環(huán)境最低阻燃等級不適用固定5VA固定5VA便攜V-1便攜V-1比較電弧指數(shù)不適用不適用PLC=4或更少熱線點燃等級不適用不適用PLC=3或更少高電流電弧不適用不適用PLC=2或更少(2)外殼開孔控制模塊的電氣絕緣外殼任何表面,必須要開孔通風; 通風孔的最大尺寸需符合UL 1598要求,以附有停止網(wǎng)的設計來防止探棒接觸到無絕緣帶電體或者是漆包線; 允許看到鐵心與線圈零件的通風孔,必須以天窗或擋板方式設計。7. 標識(1) 通用要求 標識的方法有以下幾種:有文字的自黏卷標; 利用油漆圖板標示文字; 利用油墨印章機械印刷文字; 利用油墨印章手工

25、印刷文字; 以磨去的方式印刷文字; 以模印方式印刷文字; 以浮雕方式顯示文字;或 以模鑄方式形成文字。 在利用以上方式進行標識時,還需注意以下幾點:利用浮雕、模鑄形成的文字,無論是突出還是凹陷都至少要有0.25 mm的高度或深度; 文字大小至少要有1.6mm高,大寫,并采用標楷體、細明體、新細明體或是以粗體字表示; 利用黏膠固定的自黏標簽或是永久性的銘版,必須符合UL 969標識和標簽系統(tǒng)的要求; 利用黏膠固定的自黏標簽或是永久性的銘版,必須符合黏貼表面材料及相關溫度要求,要考慮產品所使用環(huán)境的特性。 (2) 所要求的標識內容 所有標識上應有以下內容:廠商名稱; 型號; 工廠的標識符; 制造日

26、期。 與其他LED光源零件分開的LED光源應該提供以下標識內容:輸出類型:隔離式或直接; 環(huán)境位置:干燥、潮濕或泡水; 輸入電壓; 輸入電流和功率因素,或輸入功率; 最大輸出電壓; 最大輸出電流; 最大輸出功率;或 預期的LED負載的信息。 與LED光源零件一體式的LED光源應提供以下標識內容:環(huán)境位置:干燥、潮濕或泡水; 輸入電壓; 輸入電流和功率因素,或輸入功率。 電源如果采用壓入式(無螺絲)的端子,必須標上在連接時可以看到的下列連接指示: 將接線由連接端子移開; 標識為適用電線尺寸規(guī)格的電線; 標識為“僅適用單股銅電線”的電線,除非端子可以接上單股式電線或是多股纏繞式電線; 將一段長度的

27、絕緣外被從導體上移除; 接上適當尺寸規(guī)格的電線;以及 標識連接燈的端子位置。 8. 其他 UL Subject 8750還對產品的性能測試進行了規(guī)定,例如輸入測試、溫升測試、絕緣耐壓測試、異常操作測試、電子零件異常測試、50瓦電路測試等。 總之,UL Subject 8750是LED產品進入北美地區(qū)的一個重要的安全評定標準。UL強調UL8750是一個與其它標準并列的標準(并不隸屬于哪一個具體的燈具標準),在評定產品時,除了用該標準評估LED的安全性外,整個燈具產品仍然以現(xiàn)有的燈具標準為評定依據(jù)。因此,企業(yè)需要將UL Subject 8750與其他UL的燈具標準綜合進行考量。 UL 8750也處

28、于不斷地更新中,2009年UL又對UL 8750作了一定的修訂。2009年11月18日,UL公布了8750正式標準的第一版:照明產品中使用的LED設備的安全性的UL標準。該版標準和UL Subject 8750相比有一定變化。 電源安全要求 電源首要的要求是效率高,效率高的產品,發(fā)熱較低并且穩(wěn)定性高。通常LED照明產品的電源驅動模塊分為線性電源和開關電源,而開關電源又分為隔離式和非隔離式。隔離式電源相對于非隔離式電源,體積偏大,效率較低,在使用和安裝上都會產生很多問題。表3.8比較了三種電源驅動模塊的特點:表3.8 三種電源驅動模塊的特點電源驅動模塊的類型特點線性電源輸入電壓范圍窄、輸出不穩(wěn)定

29、;初級電路與次級電路相隔離,次級電路屬于SELV,安全可觸及;體積大,重量重,成本低。隔離式開關電源輸入電壓范圍寬、輸出穩(wěn)定;初級電路與次級電路相隔離,次級電路屬于SELV,安全可觸及;體積小,成本高,重量輕。非隔離式開關電源輸入電壓范圍寬、輸出穩(wěn)定;初級電路與次級電路不隔離,次級電路不屬于SELV,不可觸及;體積小,成本高,重量輕。 現(xiàn)行的UL Subject 8750提到,電源及LED驅動可以根據(jù)UL 13102類電源設備安全標準、UL 1012非2類電源設備安全標準和UL 60950-1信息技術設備的安全中所適用的要求進行評估,并且結合UL Subject 8750中所列出的補充規(guī)定以判

30、定其符合性。因此,除了UL Subject 8750外,UL 1310、UL 1012和UL 60950-1對LED電源的安全要求也具有一定的參考價值。以下主要對UL 1310和UL 1012的部分內容進行簡單介紹。1. UL 1310 UL 1310主要對戶內和戶外使用的2類電源和電池充電器的安全要求進行規(guī)定,現(xiàn)行版本為UL在2005年5月3日發(fā)布的第5版,該版標準在2008年7月17日作了修訂。該標準適用于:插頭規(guī)格為15 A、使用在標稱120240 V交流分支電路、最大對地位能為150 V的便攜式和半永久裝配的直插式設備; 插頭規(guī)格為15或20 A、使用在標稱120240 V交流分支電路

31、、最大對地位能為150 V的軟線和插頭連接設備;和 永久連接于輸入電源的設備。 該標準重點對2類電源的機械裝配、外殼、抗銹蝕保護、開關、保護裝置、元器件、線圈絕緣、輸入連接、輸出連接、帶電零件的可觸及、帶電零件(第17章)、應力消除、內部布線、電路隔離、絕緣材料、印制電路板、接地措施、電氣間隙等方面進行了詳細規(guī)定。 其中在電氣間隙方面,它要求不同極性帶電零部件、帶電與不帶電金屬零部件、帶電零部件與金屬外殼間應符合表3.9和3.10的最小間隙要求。該項測試失敗主要在于樣品外殼開孔或內部相關零部件未加絕緣套管或加的絕緣套管的長度不夠,整改方案為外殼不開孔,或相關零部件加上規(guī)范的絕緣套管。表3.9

32、有開孔設備的間隙涉及位能,V有效值(峰值)最小間隙 in. (mm)通過空氣通過表面到金屬外殼的最小距離 50 (70.7)1/16 (1.6)1/16 (1.6)1/16 (1.6)51150 (70.8212.1)1/8 (3.2)1/4 (6.4)1/4 (6.4)151250 (212.2353.5)1/4 (6.4)3/8 (9.5)1/2 (12.7)251600 (353.6848.5)3/8 (9.5)1/2 (12.7)1/2 (12.7)表3.10 無開孔設備的間隙涉及位能,V有效值(峰值)最小間隙 in. (mm)通過空氣和表面到金屬外殼的最小距離 50 (70.7)1/

33、16 (1.6)1/16 (1.6)51150 (70.8212.1)1/16 (1.6)1/4 (6.4)151250 (212.2353.5)3/16 (4.8)1/4 (6.4)251600 (353.6848.5)1/4 (6.4)1/2 (12.7) 除此外,該標準還詳細規(guī)定了相關的測試項目,例如泄露電流測試、耐壓測試、最大輸出電壓測試、最大輸入測試、輸出電流及功率測試、過流保護裝置的校準測試、正常溫度測試、耐壓測試、耐久性測試、次級開關的過載測試、工作測試、異常測試、絕緣材料測試、應力消除測試、后推力消除測試、輸出連接器安全測試、熱塑外殼測試、制造和生產測試等。并對產品標記、使用說

34、明書、永久連接設備也作了一定要求。2. UL 1012 UL 1012主要對非2類電源的安全要求進行了規(guī)定。該標準涵蓋輸入額定電壓小于等于600 V、直流或交流電、至少一個輸出不為2類、并且預期用于美國NEC(ANSI/NFPA 70)的普通位置的便攜式、駐立式和固定電源設備。設備可分為兩類:額定值小于等于10千伏安的設備;額定值大于10千伏安的設備。 LED照明產品使用的電源設備可以參照UL 1012中有關間隙的要求(見表3.11和表3.12)。表3.11 預期在一般環(huán)境下使用的電 源設備的間隙要求涉及位能,V有效值(峰值)最小間隙 in. (mm)非絕緣帶電零部件與相反極性的非絕緣帶電零部

35、件、除外殼之外的非絕緣接地零部件、或外露的金屬零部件之間非絕緣帶電零部件與金屬外殼墻(包括導管與鎧裝電纜裝配件)之間通過空氣通過表面最小距離050 (070.7)1/16 (1.6)1/16 (1.6)1/16 (1.6)50150 (70.7212.1)1/8 (3.2) 1/4 (6.4) 1/4 (6.4)150300 (212.1424.2)1/4 (6.4)3/8 (9.5)1/2 (12.7)300600 (424.2848.4)3/8 (9.5)1/2 (12.7)1/2 (12.7)6003000 (848.44242.0)3/4 (19.1)3/4 (19.1)3/4 (19

36、.1)30005000 (4243.47070.0)1 (25.4)1 (25.4)1 (25.4)500010000 (7070.014140.0)1-1/2 (38.1)1-1/8 (28.6)1-1/2 (38.1)1-1/8 (28.6)1-1/2 (38.1)1000015000 (14140.021210.0)1-1/2 (38.1)1-1/2 (38.1)1-1/2 (38.1)表3.12 預期在控制環(huán)境下使用的電源設備的間隙要求涉及位能,V有效值(峰值)最小間隙 in. (mm)非絕緣帶電零部件與相反極性的非絕緣帶電零部件、除外殼之外的非絕緣接地零部件、或外露的金屬零部件之間非

37、絕緣帶電零部件與金屬外殼墻(包括導管與鎧裝電纜裝配件)之間通過空氣通過表面最小距離050 (070.7)3/64 (1.2)3/64 (1.2)1/16 (1.6)50150 (70.7212.1)1/16 (1.6)1/16 (1.6)1/4 (6.4)150300 (212.1424.2)3/32 (2.4)3/32 (2.4)1/2 (12.7)300600 (424.2848.4)3/8 (9.5)1/2 (12.7)1/2 (12.7)6003000 (848.44242.0)3/4 (19.1)3/4 (19.1)3/4 (19.1)30005000 (4243.47070.0)1

38、 (25.4)1 (25.4)1 (25.4)500010000 (7070.014140.0)1-1/2 (38.1)1-1/8 (28.6)1-1/2 (38.1)1-1/8 (28.6)1-1/2 (38.1)1000015000 (14140.021210.0)1-1/2 (38.1)1-1/2 (38.1)1-1/2 (38.1) 此外,UL 1012還對電源的構造、性能、制造和生產測試、標志等具體內容進行了規(guī)定。 光電、色度性能規(guī)范及測試要求標準第11章是關于流明效率v的計算公式。vTEST/PTEST,單位是lm/W。其中TEST是所測得的總光通量,PTEST是所測得的輸入功率。

39、注意這里的流明效率v不能與輻射流明效率混淆,后者等于光通量除以輻射通量。標準第12章是SSL產品顏色特征的測試方法,包括色度坐標、相關色溫和顏色指數(shù)。測量可以采用兩種方法:采用分光輻射譜儀作為探頭的積分球系統(tǒng)、采用分光輻射譜儀或色度計進行三維掃描。分光輻射譜儀的波長范圍至少要覆蓋380 nm到780 nm。 在對測量時的不確定性進行說明時,標準第13章要求,置信度應采用95%,因此包含因子k應該為2。 標準第14章描述了SSL產品依據(jù)本標準進行測試后,產品測試報告所應當包含的內容,包括:測試日期和測試機構; 制造商名稱和所測試SSL產品的名稱; 測試參數(shù)的數(shù)目(總光通量、流明效率等); 相關電

40、量值(注明是直流(頻率)或交流電),所測試SSL產品的名義相關色溫; 測試前的運行時間(新產品應該為0); 包括穩(wěn)定時間在內的總運行時間; 環(huán)境溫度; SSL產品在測量時的朝向(點亮位置); 穩(wěn)定時間; 所使用的光度方法或儀器(分光輻射譜儀、采用分光輻射譜儀作為探頭的積分球系統(tǒng)、測角光度計等); 所引用標準的名稱和類型(功率、燈類型、強度分布類型多向/單向)以及來源; 采用的校正系數(shù)(如光譜失諧、自我失諧、強度分布等); 光度測量條件(對分光輻射譜儀是指球直徑、涂層反射系數(shù)、4或2結構;對測角光度計是指光度距離); 測量的總光通量(lm)和每個SSL產品的輸入電壓(V)、電流(A)和功率(W)

41、; 流明強度分布(若適用); 顏色特征(色度坐標、白光產品的相關色溫和/或顯色指數(shù)); 光譜功率分布(若適用); 分光輻射譜儀的帶寬(如果報告中涉及光譜分布和/或顏色特征); 使用的設備; 不確定性說明(如果有要求); 與標準操作程序的偏差(若有)。3. IES LM-80-08 IES LM-80-08LED光源光通維持率的測量規(guī)定了基于無機LED的封裝、陣列和模塊的光通維持率的測試。光通維持率是指所測試時間點上的光通量與光源最大光通量的比值,通常以百分比來表示。與傳統(tǒng)光源不同,LED光源的光通維持率是逐步下降的,當下降到標準規(guī)定的數(shù)值時,便認為其壽命已終結。 進行光通維持率測試時,選取的樣

42、品和樣品數(shù)量應具有足夠的代表性。在測試時,每個LED光源都應該進行標識,以便于在測試、運輸或評估時不會混淆。測試應該在干凈的環(huán)境中進行。測試時光源不應過分抖動或振動,以免影響測試結果。 測試應該至少在三個管殼溫度(TS)下進行:55、85和制造商自行選定的一個溫度,測試過程中管殼溫度的偏差不得超過2,探頭周圍空氣溫度的偏差不得超過5。對溫度的控制采用符合ASTM E230標準的表1規(guī)定的熱電偶測量系統(tǒng)。測試時的相對濕度應不超過65%。測試時樣品應根據(jù)制造商規(guī)定的朝向進行放置,并盡量減小空氣的流動。 在電壓和電流方面,測量時應采用產品規(guī)定的電壓和頻率,交流電源的電壓波動不得超過3%,直流電源的電

43、壓波動不得超過2%。電流的波動不得超過3%,在測量時不得超過0.5%。 在測量時,如何正確記錄運行時間是非常關鍵的。因此,應在特定的位置安裝計時器,并只在LED光源發(fā)光的時候進行計時,斷電時不用計時。為了提高精確度,還可利用視頻監(jiān)測、電流檢測等方法??傔\行時間測量的偏差不應超過0.5%。在進行光度測量時,可采用分光輻射度計來進行總光譜輻射通量的測量,進而獲得光度和色度值。LED光源在測量前應冷卻至室溫,環(huán)境溫度應設為252。 LED光源至少應進行6,000小時的測量,至少每1,000小時采集一次數(shù)據(jù)。為獲得更佳結果,應該進行10,000小時的測量。每個采樣周期中應觀察LED光源是否曾熄滅,并查

44、找原因,確保不是由于測量設備的失效導致。 在標準最后一章中,描述了LED光源依據(jù)本標準進行測試后,產品測試報告所應當包含的內容,包括:所測試LED光源的數(shù)量; LED光源的詳細描述; 輔助設備的詳細描述; 運行周期; 環(huán)境溫度,包括空氣流動、溫度和相對濕度; 管殼溫度(測試點的溫度); 測試時LED光源的電流; 初始光通量,光度測量電壓時的正向電壓; 每個LED光源的光通維持率數(shù)據(jù),以及所有LED光源的光通維持率平均值、標準偏差、最小值和最大值; 對LED光源熄滅的觀察,包括熄滅原因和時間; 對LED光源的監(jiān)測; 光度測量的不確定性; 測量時的色度偏移。 電磁兼容要求 美國電磁兼容方面的主管機

45、構為聯(lián)邦通信委員會(FCC)。作為獨立的政府機構,F(xiàn)CC主要負責全美50個州、哥倫比亞特區(qū)和美國所屬地區(qū)的國內與國際范圍的無線電、廣播、有線、衛(wèi)星和光纜通信的管制。為有效實施電信法賦予的職責,F(xiàn)CC制定了無線電、電信、電子電氣等設備有關電磁兼容、頻率范圍等方面的技術標準作為其執(zhí)法依據(jù),這些標準被編纂列入聯(lián)邦法規(guī)的15卷和47卷(47 CFR),成為具有強制性要求的技術法規(guī)。另外,為確保消費者生命和財產安全,F(xiàn)CC還對其管制范圍內的產品和設備實施了認可制度。 一般來說,照明設備在正常工作時會產生射頻能量。當設備工作時產生的射頻信號的頻率大于9 kHz時,應使用FCC Part 18來進行測試;否

46、則,使用FCC Part 15來進行測試。為了判定是適用FCC Part 18還是FCC Part 15,必須先檢查從電源端輸入至產品本身的工作頻率。對于LED照明產品,如果產品使用開關電源作為電源供應,而電源的工作頻率大于9 kHz,也就是LED照明產品的工作頻率大于9 kHz(整流前),則必須滿足FCC Part 18的要求;如果電源工作頻率小于9 kHz或是使用直流供電,則適用FCC Part 15。對于其他特殊情況,可直接咨詢FCC。一、FCC許可方式 對于屬于FCC Part 18的情況(工作頻率大于9 kHz),可采用合格聲明(DoC)或認證的許可方式;對于FCC Part 15的

47、情況(工作頻率小于9 kHz),一般采用驗證方式。1. 驗證(Verification) 對于驗證方式,無需FCC簽發(fā)文件,制造商或進口商只需在FCC認可的實驗室完成一份自我確認的報告,并在銷售的產品上標明驗證標記,用以證明該項商品與制造廠測試的樣品完全一致即可。此外,產品在進行驗證時,需要提供制造商名稱以及客戶名稱和地址、設備操作和說明手冊、要驗證的產品型號等資料并提交產品樣品。2. 合格聲明(DoC,Declaration of Conformity) 制造商或進口商將產品在FCC指定的(美國實驗室認可協(xié)會A2LA或美國國家實驗室認證系統(tǒng)NVLAP授權認可)合格檢測機構對產品進行檢測,做出

48、檢測報告,若產品符合FCC標準,則在產品上加貼相應FCC標志,在用戶使用手冊中聲明有關符合FCC標準規(guī)定,并保留檢測報告以備 FCC索要。具體程序如下:申請者向FCC 認定的實驗室提供樣品、資料; 實驗室對樣品進行測試以確保產品符合標準的要求; 申請者根據(jù)測試結果聲明產品符合標準要求; 申請者根據(jù)FCC 規(guī)定加貼標簽; 在用戶使用手冊中聲明有關符合FCC 標準規(guī)定,并保留檢測報告以備FCC 索要。3. 認證(Certification) 產品需通過FCC認可的實驗室測試完畢,取得測試報告后,整理產品的技術資料,包括:產品細節(jié)照片、電路原理圖、使用手冊等,同測試報告一起送到FCC的電信認證機構(

49、TCB)測試室。FCC 的TCB實驗室確認所有資料無誤,并頒發(fā)證書。產品的測試數(shù)據(jù)必須由FCC注冊的實驗室提供。 申請FCC ID,先申請一個FCC注冊代碼(FRN),用來填寫其他的表格。如果申請人是第一次申請FCC ID,就需要申請一個永久性的Grantee Code;準備測試數(shù)據(jù); TCB 提交測試數(shù)據(jù)和技術資料; TCB 代表FCC 處理認證申請,審查后給FCC ID; 申請者在產品的標簽上注明證書上識別號即FCC ID。 下面主要介紹工作頻率大于9 kHz的LED照明產品(屬于FCC Part 18)的情況。FCC Part 18(47 CFR 18)規(guī)定了工科醫(yī)(ISM)設備的通用技

50、術要求和工作條件、設備的許可和識別、設備的工作頻率、輻射場強度限值和傳導限值、測量的頻率范圍和測量方法,以及技術報告、符合性信息、提供給用戶的信息等內容。LED照明產品在使用或銷售前可通過合格聲明或認證的方式獲得FCC的許可。二、輻射與傳導限值 FCC Part 18.305(47 CFR 18.305)和FCC Part 18.307(47 CFR 18.307)規(guī)定了照明設備的輻射和傳導限值,如表3.14和3.15所示。表3.14 照明設備的輻射磁場強度限值頻率(MHz)輻射場強度限值(在30米處)(mV/m)非消費類設備3088308821650206100070消費類設備3088108

51、821615206100020注: 對于兩個頻段范圍的邊界頻率適用較為嚴格的限值; 符合這些限值的檢測可以在更短的距離進行,如果可進行足夠數(shù)量的測量繪出輻射的圖案,來確定輻射的主要葉以及在30、300或1600米的預期磁場強度。另外,如果僅在一個固定的更短距離進行的測量,允許的場強限值應用1/d作為衰減因子進行調整。表3.15 照明設備的傳導限值頻率(MHz)在50 uH或50 ohm LISN上測量的最大線電壓(uV)非消費類設備0.451.610001.6303000消費類設備0.452.512502.513.030003.030250三、技術報告 申請認證的設備應向FCC遞交FCC的73

52、1表,并附帶測量設備的描述或引用已在FCC備案的相關信息以及技術報告。技術報告包含以下信息: a) 測量設備的描述,或引用已在FCC備案的相關信息; b) 提供給用戶的安裝和使用說明書的副本。申請時也可以遞交此類說明書的草案副本,但正式文本必須盡快提供給用戶,不遲于準予申請60日后; c) 設備制造商和/或設備許可申請者的完整的名稱和通信地址; d) FCC識別碼(Identifier)、商標和/或投入市場的設備型號; e) 額定技術參數(shù)的說明,包括: - 電路圖或原理圖; - 正常工作頻率; - 產生的最大射頻能量; - 設備的功率要求; - 任何其他相關的工作特性。 f) 測量報告,包括使

53、用測量設備的清單,以及測量設備最后校準日期和實施測量日期的說明,并且指出獲得測量報告時調查的頻率范圍。四、 標簽、說明書及相關信息要求 通過合格聲明方式獲得許可的設備應加貼以下標簽(見右圖3.1)。該標簽不應是粘貼式的紙標簽,而應永久性地施加于產品上,并且購買者在購買時易于識別。永久性施加是指通過焊接、鉚接或永久性黏合劑,以蝕刻、雕刻、銘刻、絲網(wǎng)印刷、無法擦除地印制、或其他永久性的標記方式,在設備部件、金屬和塑料銘牌、或其他固定在設備上的材料上加貼標簽的方式。標簽應能在設備的生命周期內保持清晰并且不易被剝離。 通過合格聲明方式獲得許可的設備還應包括以下符合性信息:產品的識別,如產品名稱和型號;

54、 符合性聲明,如“This device complies with Part 18 of the FCC Rules.”(本設備符合FCC Part 18的規(guī)定); 美國境內責任方的名稱和地址。 符合性信息也可放在使用手冊、單獨的宣傳冊或包裝上。符合性信息格式沒有作規(guī)定。 此外,照明設備制造商還應向用戶在使用說明書或包裝(如果沒有使用說明書)上提供以下信息:設備或系統(tǒng)的潛在干擾; 系統(tǒng)的維護; 用戶可以采取的糾正干擾的簡單措施; 在產品包裝或其他用戶文件中提供建議聲明:“This product may cause interference to radio equipment and sh

55、ould not be installed near maritime safety communications equipment or other critical navigation or communication equipment operating between 0.45-30 MHz.”(本產品會對無線電設備造成干擾,不能在海事安全通信設備或其他在0.4530 MHz頻率工作的重要航海或通信設備附近安裝)。 五、工作頻率小于9 kHz的設備 對于工作頻率低于9 kHz的LED照明產品,應符合FCC Part 15的要求。FCC Part 15(47 CFR 15)規(guī)定了有

56、意和無意發(fā)射體輻射騷擾和傳導騷擾的測量方法、限值等技術要求,還明確了相關產品的認證流程、市場管理條例以及處罰辦法。FCC Part 15中引用ANSI C 63.4:2003低壓電子電氣設備在9 kHz40 GHz的無線電噪聲發(fā)射測量方法作為設備的EMI測量標準,企業(yè)需要根據(jù)FCC Part 15規(guī)定的限值要求,應用ANSI C 63.4的測量方法,完成對產品的檢測。LED照明產品屬于B類無意發(fā)射體,一般通過驗證的方式獲得FCC的許可。此類設備的傳導和輻射限值應符合FCC Part 15.107和FCC Part 15.109的規(guī)定。歐盟市場技術準入要求 低電壓指令(Low Voltage D

57、irective,LVD)為所有進入歐盟的低電壓產品確立了整體的安全要求,半導體照明產品屬于其所定義的低電壓產品,因此也必須遵循低電壓指令的規(guī)范。1. LVD指令簡介 LVD指令適應于供電電壓在交流501000 V或直流751500 V之間的電氣設備。具體而言,低電壓設備包含消費性產品及設計為在此電壓范圍內運作的設備,如家用電器、電動工具、照明設備、電線、電纜和管線,以及配線設備等。LVD指令最早制定于1973年, 2006年12月12日,新版LVD指令2006/95/EC通過,并從2007年1月16日開始實施,舊的LVD指令73/23/EEC即行廢止。 LVD指令確立了低電壓設備應該達到的安

58、全目標,這些目標包括:(1) 一般目標確保電氣設備能夠按照設計目的正確地使用,基本性能應該在設備上或在隨附的報告上進行標識; 制造商的名稱和商標應清楚地印在電氣設備上或在包裝上; 電氣設備及其零部件的設計應確保設備能夠安全并且正確地安裝和連接; 電氣設備的設計和生產應確保防止下述(2)和(3)中指出的危害,如果設備按照其設計目的使用并且正確維護。 (2) 防止電氣設備引起的危害 應采取措施保證:對人身和家畜有足夠的保護,免受因電氣直接或間接接觸造成物理傷害或其他危害(觸電); 不會產生導致危險的溫度、電弧或輻射; 人身、家畜和財產有足夠的保護,免受按照經驗電氣設備導致的非電氣危險; 在可預見的

59、條件下有適當?shù)慕^緣保護。(3) 防止外在因素影響電氣設備引起的危害 應采取措施保證:電氣設備滿足預期的機械要求,從而不會危及人身、家畜和財產; 電氣設備在預期的環(huán)境條件下能夠抵御非機械的影響,從而不會危及人身、家畜和財產; 在可預見的過載(過電流)的情況下,電氣設備不會危及人身、家畜和財產。2. 合格評定程序 LVD指令的合格評定程序為附錄IV中所規(guī)定的“內部生產控制”,即主要采取制造商自我聲明的形式。制造商對自己的產品進行評價,然后撰寫相關的技術文檔,如果這些均符合法規(guī)的要求,制造商就可以簽發(fā)EC合格聲明,并在產品上加貼CE標志(具體CE加貼要求及相關的市場監(jiān)管程序,可以參見本專題的歐盟市場

60、技術準入要求-合格評定欄目)。政府不參與評定過程,只負責產品投放市場后的監(jiān)督。制造商所編寫的技術文檔, 必須在最后一件產品制造后保存十年,以供相關單位檢驗之用。其中,“內部生產控制”中所要求的技術文檔主要由以下部分構成:設備的一般描述; 概念設計和生產原理圖,以及元件、子組件、線路等的圖解; 解釋說明上述的圖及圖解,以及該電氣設備操作的說明文件; 全部或部分使用的標準清單,以及沒有使用標準時用以符合指令安全要求的解決方案; 設計的計算結果,以及實施的檢查結果; 測試報告(由制造商或第三方機構提交)。 此外,制造商還需撰寫EC合格聲明,指令中規(guī)定的EC合格聲明內容包括:制造商或其歐盟授權代理的名

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