LED節(jié)能燈檢測技術(shù)

一、LED北美標準的現(xiàn)狀

LED節(jié)能燈作為一種新型的產(chǎn)品，目前現(xiàn)行的北美產(chǎn)品安全標準沒有專門針對這類產(chǎn)品的技術(shù)要求，LED產(chǎn)品的測試成為業(yè)界的一個課題。美國UL實驗室針對目前這種行業(yè)狀況，正在組織編寫LED節(jié)能燈安全認證標準UL8750，這個標準目前還是草稿，沒被正式被采用為認證標準。因而，LED節(jié)能燈的認證測試問題，暫時沒有得到徹底解決。

LED節(jié)能燈的基本原理是通過開關(guān)型電源模塊將交流電源轉(zhuǎn)化直流電，以供電給發(fā)光二極管工作。根據(jù)LED節(jié)能燈的基本原理和結(jié)構(gòu)特點，美國MET實驗室提出一種現(xiàn)階段的過渡性檢測方案：采用傳統(tǒng)節(jié)能燈美國認證標準UL1993(對應(yīng)加拿大標準CAN/CSA-C22.2No.0，CAN/CSA-C22.2No.74)，和電源模塊標準UL1310或UL1012(對應(yīng)加拿大標準CAN/CSA-C22.2No.107)對LED節(jié)能燈進行測試認證。

二、檢測中的技術(shù)要點

以下對依據(jù)UL1993、UL1310和UL1012標準，對LED節(jié)能燈認證測試中的關(guān)鍵問題，做一些闡述。

1.材料

LED節(jié)能燈可做成各種形狀，以日光燈管型LED節(jié)能燈為例，其外形跟普通的日光燈管一樣，由日光燈管狀透明聚合物外殼將電源模塊和發(fā)光二極管包在里面。透明聚合物外殼在產(chǎn)品中起到防火和防觸電的功能。根據(jù)標準要求，節(jié)能燈外殼材料須達到V-1等級以上，因此透明聚合物外殼須采用V-1等級以上的材料。

要注意的點是，產(chǎn)品外殼要達到所要求的V-1等級，其厚度必須要大于等于原材料的V-1等級所要求的厚度，防火等級及厚度要求可以在原材料的UL黃卡上查到。實際檢測中發(fā)現(xiàn)，制造商為了保證LED燈的亮度，往往將透明聚合物外殼做得很薄，這就需要檢測工程師注意保證材料達到防火等級所要求的厚度。由于不同原材料對相同的防火等級有不同的厚度要求，某些原材料在較小的厚度下就可以滿足較高的防火等級要求，可建議制造商可以選擇合適的原材料做產(chǎn)品外殼。

2.跌落試驗

按產(chǎn)品標準要求，產(chǎn)品要模擬實際使用過程中可能發(fā)生的跌落情形作跌落測試，產(chǎn)品要從0.91米高的高度跌到硬木板上，產(chǎn)品外殼不能破裂以至露出內(nèi)部的危險帶電件。制造商選擇材料做產(chǎn)品外殼時，必須要考慮這一強度要求。

3.抗電強度

透明外殼將電源模塊包圍在內(nèi)部，透明外殼材料必須要達到抗電強度要求。按標準要求，基于北美電壓120伏的條件，內(nèi)部高壓帶電件與外殼間(覆上金屬箔進行試驗)，要能承受交流1240伏的抗電強度測試。一般情況下，產(chǎn)品外殼厚度達到0.8毫米左右，就可以符合這抗電強度測試要求。

4.電源模塊

電源模塊是LED節(jié)能燈的重要組成部分，電源模塊主要采用開關(guān)電源技術(shù)。按電源模塊類型不同，可以考慮用不同的標準進行測試認證。如果電源模塊是classII電源，這可以用UL1310來測試認證。classII電源是指采用隔離型變壓器，輸出電壓低于直流60伏，電流小于150/Vmax安培的電源。而對非classII電源，則采用UL1012來測試認證。這兩個標準的技術(shù)要求十分類似，可相互參考。大多數(shù)LED燈的內(nèi)部電源模塊是采用非隔離式聯(lián)電源，電源輸出直流電壓也大于60伏，因此不適用UL1310標準，而適用UL1012。

5.絕緣要求

由于LED節(jié)能燈內(nèi)部空間有限，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要注意危險帶電件與可觸及金屬件間的絕緣要求。絕緣可以是空間距離和爬電距離，也可以是絕緣片。按標準要求，危險帶電件與可觸及金屬件間空間距離要達到3.2毫米，爬電距離要達到6.4毫米。如果距離不夠，可以加絕緣片作為附加絕緣，絕緣片厚度要大于0.71毫米，如果厚度小于0.71毫米，產(chǎn)品則要能承5000V的高壓測試。

6.溫升測試

溫升測試是產(chǎn)品安全測試的一個必做項目，標準對不同元件有一定的溫升限制的。在產(chǎn)品設(shè)計階段，制造商要十分重視產(chǎn)品的散熱問題，特別是對某些零部件(如絕緣片等)應(yīng)特別注意。

部件如果長期在高溫條件下工作，易損壞，從而造成著火或觸電危險。燈具內(nèi)部的電源模塊處于封閉狹小的空間里，散熱受到限制。因此，制造商進行元件選擇時，要注意選擇合適元件的規(guī)格，保證元件在一定的裕度下工作，從而避免元件長期在接近滿載的條件下工作而產(chǎn)生過熱。

7.結(jié)構(gòu)

LED節(jié)能燈的電源模塊安裝在外殼內(nèi)部，空間有限，有的制造商為了節(jié)省空間，將插腳式的元件表面焊接在PCB上，這種做法是不可以接受的。這些表面焊接的插腳式元件很可能由于虛焊等原因脫落，造成危險。因此對這些元件要盡可能采取插孔焊接方式。如果不得已采取表面焊接方式，則要對這件元件采用加膠水固定等方式提供附加保障。

8.故障測試

產(chǎn)品故障測試是產(chǎn)品認證測試中至關(guān)重要的一個測試項目。這個測試項目是在線路上短路或開路一些元件，以模擬實際使用過程中可能發(fā)生的故障，從而評估產(chǎn)品在單一故障條件下的安全性。為了滿足這一安全要求，在產(chǎn)品設(shè)計時，要考慮在產(chǎn)品輸入端加合適的保險絲，以防止輸出短路或內(nèi)部元件故障時發(fā)生過電流從而導(dǎo)致著火危險。

三、工廠檢查

北美產(chǎn)品認證要工廠檢查，工廠檢查包括首次工廠檢查和后續(xù)跟蹤檢查。如果工廠是第一次申請北美產(chǎn)品認證，則要進行首次工廠檢查。首次工廠檢查主要針對工廠的品質(zhì)保證體系，要求工廠具有完善的品質(zhì)保證體系以確保產(chǎn)品的品質(zhì)得到有效的監(jiān)管和保證。如果工廠已按ISO9000標準建立品質(zhì)管理體系，并通過了ISO9000認證，基本上可以符合首次工廠檢查的管理體系要求。如果工廠未通過ISO9000認證，則要在原料采購、來料檢查、庫存管理、產(chǎn)品設(shè)計、工程更改、生產(chǎn)線測試、儀器校準和投訴跟進等方面有清晰的程序文件，并有效執(zhí)行。后續(xù)跟蹤檢查則是主要針對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)檢查和生產(chǎn)線產(chǎn)品測試等方面，以確保生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和認證樣品一致，并通過相關(guān)的生產(chǎn)線測試。制造商在產(chǎn)品通過測試認證后，必須嚴格按認證樣品的結(jié)構(gòu)和元件清單進行產(chǎn)品生產(chǎn)，任何可能涉及產(chǎn)品安全的更改必須通知認證機構(gòu)進行評估。如有必要，可能要進行重測試和報告的修改。產(chǎn)品的測試報告里對產(chǎn)品的生產(chǎn)線測試是有明確要求，制造商必須按照要求進行相關(guān)測試，如高壓測試、接地連續(xù)性測試等。

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