北美LED節(jié)能燈檢測的技術要點

一、LED北美標準的現(xiàn)狀 　　LED節(jié)能燈作為一種新型的產品，目前現(xiàn)行的北美產品安全標準沒有專門針對這類產品的技術要求，LED產品的測試成為業(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型電源模塊將交流電源轉化直流電，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構特點，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品外殼。 　　2．跌落試驗 　　按產品標準要求，產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，產品要從0.91米高的高度跌到硬木板上，產品外殼不能破裂以至露出內部的危險帶電件。制造商選擇材料做產品外殼時，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電源技術。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。這兩個標準的技術要求十分類似，可相互參考。大多數(shù)LED燈的內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)能燈內部空間有限，在結構設計時，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，產品則要能承5000V的高壓測試。 　　6．溫升測試 　　溫升測試是產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。在產品設計階段，制造商要十分重視產品的散熱問題，特別是對某些零部件(如絕緣片等)應特別注意。 　　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。 　　7．結構 　　LED節(jié)能燈的電源模塊安裝在外殼內部，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 　　產品故障測試是產品認證測試中至關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，在產品設計時，要考慮在產品輸入端加合適的保險絲，以防止輸出短路或內部元件故障時發(fā)生過電流從而導致著火危險。 　　三、工廠檢查 　　北美產品認證要工廠檢查，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保證體系，要求工廠具有完善的品質保證體系以確保產品的品質得到有效的監(jiān)管和保證。如果工廠已按ISO9000標準建立品質管理體系，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、產品設計、工程更改、生產線測試、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品的結構檢查和生產線產品測試等方面，以確保生產線生產的產品結構和認證樣品一致，并通過相關的生產線測試。制造商在產品通過測試認證后，必須嚴格按認證樣品的結構和元件清單進行產品生產，任何可能涉及產品安全的更改必須通知認證機構進行評估。如有必要，可能要進行重測試和報告的修改。產品的測試報告里對產品的生產線測試是有明確要求，制造商必須按照要求進行相關測試，如高壓測試、接地連續(xù)性測試等。