IEC和UL安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于LED燈具的新規(guī)定

程　曄

(依古姿妮照明(中國)有限公司，上海市　201401)

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IEC和UL安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于LED燈具的新規(guī)定

程曄

(依古姿妮照明(中國)有限公司，上海市201401)

摘要：LED燈具技術(shù)的飛速發(fā)展導(dǎo)致了產(chǎn)品與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)起了沖突。產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)無法符合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，而標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新的技術(shù)不能很好地規(guī)范。本文立足于與人身安全相關(guān)的燈具安全標(biāo)準(zhǔn)，分析和比較世界兩大標(biāo)準(zhǔn)體系IEC和UL，簡述了其標(biāo)準(zhǔn)IEC60598和UL8750對(duì)于LED燈具的新規(guī)定。

關(guān)鍵詞：LED燈具；安全標(biāo)準(zhǔn)；IEC60598；UL8750；Class 2

LED新技術(shù)正推動(dòng)和改變整個(gè)照明行業(yè)。LED光源相較于其他傳統(tǒng)光源的明顯優(yōu)勢正加速整個(gè)市場的升級(jí)換代，LED新技術(shù)的推陳出新為這個(gè)變革中的行業(yè)推波助瀾。從路燈、室內(nèi)燈具到裝飾燈具，LED燈具已經(jīng)滲透到我們的日常生活中。這是照明行業(yè)最好的時(shí)代，是我們從業(yè)者的福音。當(dāng)然，當(dāng)我們的生活正被越來越多五花八門的LED燈具改變著的時(shí)候，我們也發(fā)現(xiàn)LED燈具本身與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有了沖突。新的結(jié)構(gòu)與原來的標(biāo)準(zhǔn)有了矛盾怎么解決，新的技術(shù)使用是否會(huì)有安全隱患，原有的標(biāo)準(zhǔn)還能否全面地規(guī)范LED燈具的安全性？對(duì)于消費(fèi)者而言，他們也關(guān)心這樣的產(chǎn)品到底使用安全不安全、孩子使用是否安全這樣切身利益的問題，畢竟LED燈具還屬于發(fā)展中的非完全成熟產(chǎn)品。LED燈具標(biāo)準(zhǔn)涉及電氣安全、光生物安全、電磁兼容、壽命要求、光色要求等。而其中最為基礎(chǔ)的與人身安全休戚相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)往往都是各國的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。所有的問題都把矛盾焦點(diǎn)集中在了燈具安全標(biāo)準(zhǔn)上。這迫切的標(biāo)準(zhǔn)更新也變成了行業(yè)從業(yè)者的當(dāng)務(wù)之急和首要任務(wù)。

1IEC及UL標(biāo)準(zhǔn)體系

眾所周知，歐洲和北美是LED照明技術(shù)相對(duì)比較成熟的兩大市場。它們對(duì)于LED燈具產(chǎn)品安全的相關(guān)研究比較系統(tǒng)和領(lǐng)先，并且都把標(biāo)準(zhǔn)和檢測放到極其重要的地位，以規(guī)范市場和加快LED燈具的推廣和應(yīng)用。這也催生出了當(dāng)今最主要的兩種燈具安全標(biāo)準(zhǔn)體系，即國際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)及美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室UL標(biāo)準(zhǔn)。IEC的宗旨促進(jìn)電工標(biāo)準(zhǔn)的國際統(tǒng)一，其標(biāo)準(zhǔn)以推薦的形式供各國使用，并得到IEC各國家委員會(huì)的認(rèn)可。我國標(biāo)準(zhǔn)就是參考了IEC標(biāo)準(zhǔn)來建立相關(guān)GB安全標(biāo)準(zhǔn)的。歐盟低電壓指令(LVD)在認(rèn)證中規(guī)定所采用的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)EN其所引用的文件也是IEC標(biāo)準(zhǔn)。UL標(biāo)準(zhǔn)是美國保險(xiǎn)商試驗(yàn)室公司的標(biāo)準(zhǔn)，自成一體，是個(gè)區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)體系，美國和加拿大等北美地區(qū)使用。由于標(biāo)準(zhǔn)的差異性加上歐美市場是我國最大的燈具出口市場，對(duì)于企業(yè)實(shí)時(shí)掌握這些標(biāo)準(zhǔn)也是保證產(chǎn)品質(zhì)量和銷售的必要條件，特別是發(fā)展中的LED燈具安全標(biāo)準(zhǔn)。

2IEC燈具安全標(biāo)準(zhǔn)

2.1　IEC燈具安全標(biāo)準(zhǔn)簡介

IEC成立于1906年，是世界上成立最早的國際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。LED照明產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由3個(gè)技術(shù)委員會(huì)制定，即TC34燈和相關(guān)設(shè)備、TC76光輻射安全和激光設(shè)備以及CISPR國際無線電干擾特別委員會(huì)(圖1)。其中燈具安全標(biāo)準(zhǔn)就歸口為TC34下屬的SC34D分技術(shù)委員會(huì)。

圖1　LED照明產(chǎn)品IEC標(biāo)準(zhǔn)體系Fig.1　IEC standard system of LED lighting products

IEC60598系列標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成了IEC燈具安全標(biāo)準(zhǔn)。其分為第一部分的一般要求與試驗(yàn)以及第二部分的特殊要求部分。其中第二部分一共有25個(gè)部分，涉及到23類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，如下：

第2-1部分 固定式通用燈具；第2-2部分 嵌入式燈具；第2-3部分 道路和街路照明燈具；第2-4部分 可移式通用燈具；第2-5部分 投光燈具；第2-6部分 內(nèi)裝變壓器的鎢絲燈燈具；第2-7部分 庭院用可移式燈具；第2-8部分 手提燈；第2-9部分 照相和電影燈具(非專業(yè)用)；第2-10部分 兒童用可移式燈具；第2-11部分 水族缸燈具；第2-12部分 電源插座安裝的夜燈；第2-13部分 地面嵌入式；第2-14部分 使用冷陰極管形放電燈(霓虹燈)和類似設(shè)備的燈具；第2-15部分 目前沒使用；第2-16部分 目前沒使用；第2-17部分 舞臺(tái)照明、電視及攝影場所(室內(nèi)外)用燈具；第2-18部分 游泳池和類似場所用燈具；第2-19部分 通風(fēng)式燈具；第2-20部分 燈串；第2-21部分 密封燈串；第2-22部分 應(yīng)急照明用燈具；第2-23部分 鎢絲燈特低電壓照明系統(tǒng)；第2-24部分 限制表面溫度的燈具；第2-25部分 醫(yī)院和康復(fù)大樓診所用燈具。

第一部分的目的是提供一套適用于多數(shù)類型燈具的要求與試驗(yàn)，并被IEC60598系列標(biāo)準(zhǔn)特殊要求部分的具體要求引用。特殊要求部分引用第一部分某章的要求時(shí)，規(guī)定了該章的適用程度、試驗(yàn)順序以及一些必要的附加要求。

2.2　IEC對(duì)于LED燈具安全標(biāo)準(zhǔn)新規(guī)定

一個(gè)完整的LED燈具產(chǎn)品主要有機(jī)械組件、光源組件、光學(xué)組件、熱學(xué)組件、電器組件、電氣連接組件等六大組件組成。每個(gè)組件都擔(dān)負(fù)著組成LED燈具的重要部分。所以安全標(biāo)準(zhǔn)就起到了規(guī)范這些結(jié)構(gòu)的作用。

目前第一部分最新標(biāo)準(zhǔn)是IEC60598-1：2014。相對(duì)于之前的版本，該版本主要就是針對(duì)LED燈具進(jìn)行了修改，在該標(biāo)準(zhǔn)的前言中我們可以找到3點(diǎn)與LED有關(guān)的重要技術(shù)修改歸納。a)對(duì)進(jìn)入市場的LED燈具，支撐起結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的要求；b)引伸出來的光生物要求；c)在不同類型電路間更具體的絕緣要求。

2.2.1結(jié)構(gòu)

在新標(biāo)準(zhǔn)中，電氣結(jié)構(gòu)方面的更新主要涉及如下條款：

1) 細(xì)分了螺紋密封壓蓋試驗(yàn)扭矩規(guī)定(4.12.5章條)，增加了試驗(yàn)棒直徑小于或等于7mm的相關(guān)要求；

2) 增加了對(duì)帶有不可替換光源的燈具的結(jié)構(gòu)要求(4.29章條)，不破壞燈具及其部件應(yīng)不可能替換和/或觸及帶電部件；

3)對(duì)于Ⅲ類或有SELV電路的燈具(不大于25V a.c./60V d.c.)外部接線增加了無絕緣電源線規(guī)格(表5.1)；

4)對(duì)于Ⅲ類燈具或燈具中的SELV電路(不大于25V a.c./60V d.c.)，以及用其他方式從室外環(huán)境得到保護(hù)的外部接線可以使用PVC線；

5)在符合規(guī)定的條件時(shí)，外部接線導(dǎo)體點(diǎn)截面積的要求可以降低(5.2.2章條)，不再是0.75mm2而限制了實(shí)際使用；

6)給出了允許Ⅲ類燈具SELV線路中的載流部件外露的條件，并規(guī)定III類燈具僅接受與SELV源連接(8.2.3章條)；

7)對(duì)附加絕緣、雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣降低了電氣強(qiáng)度的試驗(yàn)電壓、修改了接觸電流的要求(10.3章條)；

8)對(duì)應(yīng)絕緣的爬電距離和電氣間隙數(shù)值有部分變小。

LED控制裝置需要從電源(市電或直流電源)獲取能量，并轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)LED正常工作所需的直流恒流。電氣連接組件負(fù)責(zé)把它們聯(lián)系在一起，起到橋梁作用。電氣結(jié)構(gòu)組件包含各種導(dǎo)線(內(nèi)部導(dǎo)線、外部導(dǎo)線、電源線、信號(hào)線、高溫線)(圖2)。此外，根據(jù)LED的特點(diǎn)還包括各種新型的器具耦合器、接線端子、其他連接方式(如焊接)等。

看似最簡單的電氣結(jié)構(gòu)組件卻是標(biāo)準(zhǔn)更新的重要部分。由于在線路中有既有交流又有直流、有電力傳輸也有信號(hào)傳輸，這就給各絕緣配合提出了新課題。LED的連接需要更細(xì)的線徑，這就需要重新考慮標(biāo)準(zhǔn)條款以適應(yīng)新的要求。LED的連接還可以通過焊接，這裸露的焊點(diǎn)對(duì)于防觸電保護(hù)也是一個(gè)需要明確的地方。

圖2　LED燈具電氣連接組件Fig.2　Electrical connection components for LED luminaire

電氣結(jié)構(gòu)相關(guān)的條款放寬了LED燈具的要求，允許使用更細(xì)線徑的導(dǎo)線、更小的連接件以及各種電路板通過焊接或接線端子等進(jìn)行相互電氣連接。作為放寬條款能順利與新的電氣結(jié)構(gòu)銜接，使得LED燈具能使用適應(yīng)其本身要求的小型化電氣組件而又不產(chǎn)生安全問題有了依據(jù)，直接推動(dòng)LED燈具向小型化、電子化方向發(fā)展，使得制造商能更容易創(chuàng)新出新穎別致的LED燈具。

在新標(biāo)準(zhǔn)中，熱學(xué)結(jié)構(gòu)方面的更新主要涉及如下條款：

1) 增加了安裝在伸手能觸摸到的燈具的調(diào)節(jié)裝置的要求(4.14.3 b),c)章條)

2) 增加對(duì)熱感應(yīng)控制器的固定要求(4.28章條)。

為了控制LED的PN結(jié)溫度，我們會(huì)用到主動(dòng)散熱(風(fēng)扇)、被動(dòng)散熱(鋁制熱沉)、NTC等多種手段，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于這些熱學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的問題起了規(guī)范作用。

現(xiàn)在很多LED驅(qū)動(dòng)都增加NTC(Negative Temperature Coefficient)熱敏電阻對(duì)LED提供額外的熱保護(hù)，溫度過熱時(shí)主動(dòng)降低LED的工作電流。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了所有燈的控制裝置外部的溫度傳感控制器都不應(yīng)是插接式或其他易于替換型。它應(yīng)可靠地保持在與控制裝置有關(guān)的位置上。對(duì)于粘合劑固定的溫度傳感控制器還應(yīng)進(jìn)行100周期的溫度變化試驗(yàn)。試驗(yàn)期間溫度控制器的固定不應(yīng)有任何影響其進(jìn)一步使用的變化，特別是相對(duì)于工作溫度。

隨著COB技術(shù)的出現(xiàn)，LED的功率逐步提高，在設(shè)計(jì)空間尺寸有限制的情況下，往往熱沉上的溫度很高，在調(diào)節(jié)燈具時(shí)甚至有始料不及的燙手感覺并且超過標(biāo)準(zhǔn)表12.1的限值(圖3)。新標(biāo)準(zhǔn)在權(quán)衡安全條件下給出了注釋f條款，即對(duì)于安裝說明書明確要安裝在夠不著的地方的可調(diào)節(jié)燈具，以及對(duì)于可設(shè)置燈具，調(diào)節(jié)手段的溫度限值不適用。

圖3　某燈具熱模擬結(jié)果顯示外殼溫度接近100℃Fig.3　Thermal simulation shows body temperature is close to 100℃

否則，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于調(diào)節(jié)裝置的新規(guī)定4.14.3c)的要求，即對(duì)于打算安裝咋伸臂范圍內(nèi)的燈具，距調(diào)節(jié)手段5cm以內(nèi)的周圍空間應(yīng)符合表12.1列出的調(diào)節(jié)手段的溫度限值，出光口除外。伸臂范圍也是新增加的概念與要求。新標(biāo)準(zhǔn)中增加了關(guān)于非伸臂范圍范圍內(nèi)安裝燈具的信息要求(標(biāo)準(zhǔn)3.3.20章條)。根據(jù)1.2.82章條定義：伸臂范圍arm reach是指從人通常站立或行動(dòng)的表面的任一點(diǎn)延伸到人不借助任何手段、從任何方向能徒手達(dá)到最大范圍。GB16895.21含有代表可觸及區(qū)域圖樣(圖4)。通常來講，從人可能出于對(duì)位置起，離地板2.5m的高度，以及所有水平方向1.25m的寬度。

圖4　GB 16895.21中伸臂范圍示意圖Fig.4　Arms reach in GB 16895.21

2.2.2光生物安全

與傳統(tǒng)光源使用反射器配光不同，LED光源通常采用透鏡、反射杯等二次光學(xué)設(shè)計(jì)。新的光學(xué)設(shè)計(jì)使得LED控光更精準(zhǔn)，使得更多超窄光束角產(chǎn)品出現(xiàn)。多芯片集成及二次光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展，令LED芯片功率及外量子效率日益提高，紫外和藍(lán)光波段的短波LED芯片被廣泛應(yīng)用，技術(shù)與市場占有率的提高均使得LED的危害性更加顯著。與傳統(tǒng)光源比較，人們第一直觀感覺就是LED特別刺眼，隨著研究的不斷深入科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種光對(duì)于人類的潛在危害，特別是LED光源對(duì)視網(wǎng)膜的危害(圖5)。這提示我們要清醒地看到LED照明對(duì)人體生物安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。在光輻射波段中，紫外線及藍(lán)光波段對(duì)人體的危害尤為明顯。有別于日光，LED的光譜中有不同比例的紫外及藍(lán)光譜段，其中可見光藍(lán)光部分會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜色素層產(chǎn)生損傷，過強(qiáng)的短波藍(lán)光容易引起視網(wǎng)膜上感光細(xì)胞的光化學(xué)損傷和色素上皮功能的退化，過強(qiáng)的輻射還會(huì)引起視網(wǎng)膜的熱損傷。鑒于以上問題，新版標(biāo)準(zhǔn)中增加了視網(wǎng)膜藍(lán)光危害的評(píng)估要求(4.29章條)。

圖5　視網(wǎng)膜藍(lán)光危害Fig.5　Blue light hazard in retina

目前IEC標(biāo)準(zhǔn)體系中涉及照明產(chǎn)品光生物危害的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是IEC 62471系列標(biāo)準(zhǔn)，由于LED照明產(chǎn)品涉及LED芯片、LED封裝、LED模組和LED燈具等產(chǎn)品鏈，如果在各個(gè)產(chǎn)品階段都對(duì)LED照明產(chǎn)品進(jìn)行視網(wǎng)膜藍(lán)光危害評(píng)價(jià)將帶來很多重復(fù)性的工作，就此，IEC/TC34出版了技術(shù)報(bào)告IEC/TR 62778，其目的是應(yīng)用IEC 62471對(duì)LED光源和燈具的藍(lán)光危害進(jìn)行評(píng)價(jià)。正在制定過程中的LED光源類產(chǎn)品和LED燈具產(chǎn)品安全的IEC標(biāo)準(zhǔn)中，都引用了IEC 62778的評(píng)價(jià)方法，對(duì)LED產(chǎn)品的標(biāo)記、結(jié)構(gòu)提出安全要求。

2.2.3不同類型電路間的絕緣要求

由于LED豐富的色彩以及適宜調(diào)光的特性，越來越多的LED燈具都使用了帶有調(diào)光功能的驅(qū)動(dòng)。調(diào)光線路根據(jù)調(diào)光協(xié)議不同有0~10V、DALI、DMX，而這些調(diào)光電路也與電源線路即LV電路絕緣有區(qū)別。新標(biāo)準(zhǔn)中增加了電路間絕緣的要求(4.31章條)。

3UL對(duì)于LED燈具安全標(biāo)準(zhǔn)新規(guī)定

3.1　UL燈具安全標(biāo)準(zhǔn)簡介

UL主要從事產(chǎn)品的安全認(rèn)證和經(jīng)營安全證明業(yè)務(wù)，其最終目的是為市場得到具有相當(dāng)安全水準(zhǔn)的商品，為人身健康和財(cái)產(chǎn)安全得到保證作出貢獻(xiàn)。

美國制定LED標(biāo)準(zhǔn)主要有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，分別是美國國家標(biāo)準(zhǔn)所(ANSI)、北美照明學(xué)會(huì)(IES)以及美國保險(xiǎn)商試驗(yàn)室(UL)。美國國家標(biāo)準(zhǔn)所主要負(fù)責(zé)固態(tài)照明產(chǎn)品的色度規(guī)定。北美照明學(xué)會(huì)主要負(fù)責(zé)半導(dǎo)體照明的電氣和光度測量以及光衰測量的標(biāo)準(zhǔn)工作。而LED成品的安全規(guī)范如燈具安全標(biāo)準(zhǔn)則由UL負(fù)責(zé)(圖6)。

圖6　美國LED照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系Fig.6　United states standard system of LED lighting products

UL燈具安全標(biāo)準(zhǔn)與IEC不同的是其沒有通用標(biāo)準(zhǔn)，而是根據(jù)產(chǎn)品類別分別給予標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)UL標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)都是一般要求+補(bǔ)充要求+試驗(yàn)要求+標(biāo)志要求，其中一般要求是適用于該標(biāo)準(zhǔn)所涵蓋的所有燈具的要求，補(bǔ)充要求是對(duì)具體類型的燈具如熒光燈具、HID燈具、雜類燈具、特殊環(huán)境使用燈具的特殊要求。這些標(biāo)準(zhǔn)是各自獨(dú)立的，可以單獨(dú)使用。UL燈具安全標(biāo)準(zhǔn)與IEC標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)排布方式不同，不是將考核要求和相對(duì)應(yīng)試驗(yàn)放在一起，而是將所有試驗(yàn)集中放置在“試驗(yàn)要求”中。UL安全標(biāo)準(zhǔn)也不是通用標(biāo)準(zhǔn)和特殊標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用，而是在一份標(biāo)準(zhǔn)里完成全部考核。其燈具標(biāo)準(zhǔn)主要有以下11個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

a) UL 48信號(hào)燈；b) UL 153便攜式燈具；c) UL 676水下燈具；d) UL 924應(yīng)急照明；e) UL 1573舞臺(tái)燈；f) UL 1574 軌道照明系統(tǒng) ；g) UL 1598燈具；h) UL 1786直插式小夜燈；i) UL 1838低壓景觀照明系統(tǒng)；j) UL1994 出口通道指示燈；k) UL2108 低壓照明系統(tǒng)。

3.2　UL對(duì)于LED燈具安全標(biāo)準(zhǔn)新規(guī)定

為了規(guī)范日新月異的LED照明產(chǎn)品，UL為其量身定做了UL8750標(biāo)準(zhǔn)《用于照明產(chǎn)品的LED設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)》。標(biāo)準(zhǔn)的制定經(jīng)過了研發(fā)測試，照明行業(yè)調(diào)查，市場產(chǎn)品反饋等各方信息這些過程。從2007年初的8750 Issue No.1到2008年7月份的Issue No.3, 前后一共做了三次修改。2009年又經(jīng)歷了一些討論，最終制定第一版本-UL 8750 第一版于2009年11月18日正式發(fā)布。

需要明確的是，UL8750是一個(gè)與其它標(biāo)準(zhǔn)并列的標(biāo)準(zhǔn)，并不屬于哪一個(gè)具體的燈具標(biāo)準(zhǔn)。在評(píng)定產(chǎn)品時(shí)，除了用該標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估LED的安全性外，整個(gè)燈具產(chǎn)品仍然以現(xiàn)有的燈具標(biāo)準(zhǔn)為評(píng)定依據(jù)。例如：固定式燈具，如果使用LED作為光源，就要使用UL8750來評(píng)估LED光源本身，除此之外，還要使用UL1598來評(píng)估整個(gè)燈具的安全性能。在應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品符合度評(píng)估的時(shí)候都應(yīng)該同時(shí)參考UL8750，UL8750總體上來說是一個(gè)LED產(chǎn)品的安規(guī)指引。

UL8750對(duì)LED范圍作了比較明確的規(guī)定，限定于可見光范圍，排除了紫外、紅外光等不可見光。它也涵蓋了LED設(shè)備零部件部分，包括LED驅(qū)動(dòng)、控制器、陣列、模組以及封裝。

UL8750分結(jié)構(gòu)和功能特性兩大章節(jié)進(jìn)行考核(如表1所示)。

結(jié)構(gòu)包括環(huán)境考慮、機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)等三大部分。機(jī)械結(jié)構(gòu)需考核金屬外殼、具有電氣絕緣功能的聚合物外殼、絕緣層、導(dǎo)體保護(hù)、防應(yīng)力等章條。電氣結(jié)構(gòu)需考核危險(xiǎn)帶電體的接觸性、內(nèi)部導(dǎo)線、電源和負(fù)載的連接、電路的分離、絕緣材料、電路板、電氣間隙、電路零部件、保護(hù)裝置、線圈絕緣、Class2輸出線路等章節(jié)。

功能特性包括功能特性測試和標(biāo)記兩部分。性能特性測試需考核輸入測試、溫度測試、介電強(qiáng)度、異常試驗(yàn)、50W功率輸出點(diǎn)測量、泄漏電流、導(dǎo)線拉拔測試、輸出端子安全性、絕緣穿刺端子連接熱循環(huán)試驗(yàn)、環(huán)境測試、金屬外殼機(jī)械強(qiáng)度測試、低電壓及限能電路狀態(tài)確認(rèn)等。

UL標(biāo)準(zhǔn)中有兩個(gè)重要的概念，其明顯區(qū)別于IEC標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)叫Class 2電路(Class 2 circuit)，另一個(gè)是隔離低壓限能電路(LVLE)。需要注意的是同樣是為了安全標(biāo)準(zhǔn)的定義，其與IEC標(biāo)準(zhǔn)中的II類燈具和SELV安全特低電壓、ELV特低電壓、FELV功能特低電壓有明顯的區(qū)別，在使用不同標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不要混淆。

UL8750定義的Class 2電路是指符合UL1310標(biāo)準(zhǔn)(UL1310是包含在室內(nèi)和戶外使用的CLASS 2電源單元的安全標(biāo)準(zhǔn)要求)要求的隔離電源供電，或符合UL5085-3的要求的低壓Class 2和Class 3變壓器供電的電路。

根據(jù)UL1310，Class 2就是一個(gè)有限制電壓及能源容量的源。其輸入功率在任何負(fù)載情況下輸入功率都不超過660W。最大輸出電壓交流峰值42.4V ac或60Vdc。對(duì)于輸出電流和功率，UL1310也分別按照固有限制和非固有限制給出了限值。

LVLE是一種輸入和輸出之間沒有直接電氣連接的電路，如使用變壓器或光耦等，并且輸出參數(shù)需符合輸出電壓最大值峰值42.4V ac(30V rms)或60V dc，并且最大輸出電流須限制在：

a) 在峰值0~42.4V ac或0~30V dc，最大8A；b)在30~60V dc，最大150/V A。

表1　IEC60598和UL8750中相關(guān)定義區(qū)別

如果在LED燈具中使用了上述兩種線路，有些測試可以豁免。例如這兩類電路可以沒有外殼。若聚合物材料用于這兩類電路的外殼和電氣絕緣時(shí)，也不需要考慮抗沖擊、抗UV、耐燃性、材料等試驗(yàn)。除了這兩類電路，其他電路都被認(rèn)為存在著火風(fēng)險(xiǎn)。UL8750還對(duì)于線路板及線路板上使用的零部件作了要求規(guī)定。

對(duì)于LED燈具產(chǎn)品，UL主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，有無觸電危險(xiǎn)；有無火災(zāi)危險(xiǎn)；有無機(jī)械傷害。UL標(biāo)準(zhǔn)體系更為注重材料、防火等方面的考核，而IEC標(biāo)準(zhǔn)體系則對(duì)防觸電方面進(jìn)行較為嚴(yán)酷的規(guī)定，這也與地區(qū)使用環(huán)境是有一定關(guān)系。在UL標(biāo)準(zhǔn)體系中，電器的額定電壓多為120V，低于IEC標(biāo)準(zhǔn)體系的230V。對(duì)于同樣功率的燈具，電壓低意味著電流大，發(fā)熱量也厲害一些，又加之北美家庭房屋多采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)這一特點(diǎn)，因此對(duì)于材料和防火的考核就著重一些。而IEC標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)于防觸電方面就更加重視，對(duì)材料和結(jié)構(gòu)的耐受高壓擊穿的電氣絕緣性能方面有較嚴(yán)格的規(guī)定。觸電危險(xiǎn)是指，當(dāng)施加在人體上的電壓大于30 V rms或60 V dc(干燥環(huán)境下)，大于15 V rms或30V dc(潮濕環(huán)境下)，且流經(jīng)人體的電流大于5.0 mA rms 或5.0 mA dc時(shí)，人體存在觸電危險(xiǎn)?；馂?zāi)危險(xiǎn)的產(chǎn)生可以從電能量和熱能量兩個(gè)方面分析。目前，UL標(biāo)準(zhǔn)是通過產(chǎn)品成品溫升測試來評(píng)估火災(zāi)危險(xiǎn)的。特別需要注意到是UL8570中并沒有加入視網(wǎng)膜藍(lán)光危害要求，這也是明顯區(qū)別于IEC標(biāo)準(zhǔn)的地方。

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New Requirement of IEC and UL Safety Standard on LED Luminaires

Cheng Ye

(iGuzziniLighting(China)Co.,LTd.,Shanghai201401,China)

Abstract：The rapid development of LED luminare’s technology leads to the conflict between products and current standards. The product’s construction can not meet the standard while the standard can not guide the new technology as well. This article starts from the luminaire safety standard, which is closely related to people lives. Analyzing and comparing 2 most popular international standard system IEC and UL, it clarifies the new requirement about LED luminaires in IEC60598 and UL8750.

Key words:LED luminaires; safety standard; IEC60598; UL8750；Class 2

中圖分類號(hào)：TM923.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2016.01.013