LED灯具UL认证 ETL认证测试问题.pdf

目录 一、核心部分 1.LED驱动器及常见问题分析 2.电气安全距离（爬电距离和电气间隙）及常见问题分析 二、LED灯常见测试 1.固定式和移动式LED灯具常见测试和常见问题分析 2.自镇流LED灯泡、灯管、替代式光源常见测试和常见问题分析 LED驱动器/电源?作为LED灯具的核心部分，LED驱动器/电源选择至关重要，而且其参数、额定使用环境等等会对整个LED灯具的结构起着关键性影响。?如果LED驱动器已有UL认证，那么其输出部分（LED灯板）的参数（V，A，W）不能超出LED驱动器已授权的参数范围，即不能过载。?假如灯具是申请DAMPLOCATIONS（湿气环境），那么LED驱动器必须要有DAMPLOCATION的UL认证。假如灯具是申请WETLOCATIONS（潮湿环境），那么LED驱动器必须要有DAMPLOCATION或者WETLOCATION的UL认证。注：?对于为一般简单的电阻降压电路或RC电路，LED驱动可以不需要有UL认证；?对于自镇流的LED灯泡/光源，LED驱动可以不需要有UL认证?不同类别的驱动器对成品灯具塑料外壳材质的要求不同?不同类别的驱动器对输出电路部分的电气间隙和爬电距离的要求不同?驱动器输出是CLASS 2&LVLE,OR LPS?输出电路部分的电气间隙和爬电距离可以不用考虑?驱动器输出不是安全低压输出?输出电路部分的电气间隙和爬电距离，需要按实际的电压降来考量是否符合 注:LED驱动器的安全低压输出（CLASS 2，LVLE,LPS），并不是可以接受客户自我声明，而是需要LED驱动器本身有UL认证，或者已通过UL规定的随机测试 Spacing（电气间隙和爬电距离）Spacing（电气间隙和爬电距离）UL153要求：?电气间隙(through air):最小6.4 mm?爬电距离(creepage):最小9.5 mm UL1598要求 UL1993要求 UL8750要求：?对于一般的成品灯具，如移动式或固定安装式灯具等等，若使用CLASS2或LPS输出的LED驱动器，那么LED驱动的输出部分的爬电距离和电气间隙可以不用考虑?对于自镇流的LED灯泡、灯管、替代式光源，若驱动器有通过符合CLASS2或LPS要求的相关随机测试，那么LED驱动的输出部分的爬电距离和电气间隙可以不用考虑 常见的问题：?“+”线和“-”线的距离不足?PCB布线与散热槽、金属外壳距离不足?PCB布线与金属螺丝距离不足?电路部分与PCB边缘的距离不足 常见的整改方案：?通过改变PCB的布线和排布来增加spacing?增加绝缘材料，例如绝缘薄膜、绝缘纸、绝缘套管、绝缘垫片?选用有安全低压输出（CLASS 2，LPS）的LED驱动器 固定式和移动式LED灯具 常见的测试：1.输入测试(InputTest)?判断LED驱动的输入输出是否过载 2.正常温升测试(NormalTemperatureTest)3.接地电阻测试(Grounding)4.（重要）耐压测试(Dielectricvoltagewithstand)5.（重要）环境测试(EnvironmentalTest)?针对DAMP和WET的灯具 I.潮态测试 II.耐压测试 III.淋雨/喷水测试（仅针对WET灯具）IV.耐压测试（仅针对WET灯具）6.（重要）物理破坏测试?针对保护带电部分的塑料外壳 I.老化测试 II.（重要）球击测试（重要）球击测试(BallImpactTest)?针对固定式灯具 1、输入测试(InputTest)?判断LED驱动的输入输出是否过载 测试方法：按产品的额定输入电压（最高电压，但不能小于120V）、额定频率给产品供电，然后测量输入电流、功率 判断依据：?输入电流、功率不能超过额定输入参数的110%?输出电压、电流、功率不能超出LED驱动器的额定范围 4、耐压测试(Dielectricvoltagewithstand)测试方法：?在输入线和外露非带电金属之间，施加1000+2V的高压一分钟（V为额定电压）?在输出线和外露非带电金属支架，施加500V的高压一分钟 判断依据：?样品不能击穿 常见问题解决方法对于装有非隔离变压器的LED驱动，输出部分与外露非带电金属的耐压测试击穿增加LED灯板与金属外壳的电气安全距离，或增加绝缘 5、环境测试(EnvironmentalTest)测试顺序：淋雨测试架?DAMPLOCATIONS（湿气环境）1.潮态测试（882%RH,32.02.0C）2.耐压测试?WETLOCATIONS（潮湿环境）1.潮态测试（882%RH,32.02.0C）2.淋雨测试 3.耐压测试?与传统灯具不同的是，LED灯具的潮态测试的时间长达七天；?比起传统光源的灯具，LED户外灯具大多有散热槽，而且物理结构也相对复杂，所以会在外壳上容易有较多的缝隙和螺丝孔，所以厂家在设计时应着重对这些位置进行防水处理；?对含有塑料外壳、塑料透光片的LED户外固定灯具，在淋雨测试/喷水测试前需要另外进行球击测试。所以塑料材质、外壳的物理强度非常重要 6、物理破坏测试 球击测试(BallImpact)（针对含塑料外壳的固定式灯具）测试方法 针对样品的塑料外壳（包有带电部分），进行三组（每组共三次球击）测试，每次的球击位置尽可能不相同。球击的能量为7J，金属球的重量约为0.54KG,直径为两英寸（约50.8MM），按冲击能量折算成的冲击高度约为1.3米。判定依据?带电部分不能外露?电气安全距离不能减少至标准允许值以下?跌落测试后的耐压测试不能击穿?对于户外灯具，球击测试需要进行淋雨测试，淋雨测试不能失败?球击测试前，样品需要经过三小时预处理：DRY LOCATION:室温下 DAMP LOCATION:0摄氏度 WET LOCATION:-35摄氏度?由于LED户外的固定灯具对塑料要求较高，除了要有5VA和f1等级外，球击前需要进行-35C的预处理。对于一些采用透明塑料作为透光片材质的LED灯具，测试失败的几率较高，若选用合适厚度的钢化玻璃来替代，那么则可以免除球击测试。自镇流LED灯泡、灯管、替代式光源(Retrofit)常见的测试：1.输入测试(InputTest)2.螺圈物理测试(MECHANICALSTRENGTHOFSCREWSHELLANDSCREWBASE)3.螺圈止通规测试(Go/NotGoTest)4.温升测试(TemperatureTest)5.调光测试(NORMALOPERATIONONDIMMERS)6.异常调光测试(ABNORMALOPERATIONONDIMMERS)7.（重要）耐压测试（重要）耐压测试(Dielectricvoltagewithstand)8.（重要）电路元件故障测试（重要）电路元件故障测试(COMPONENTFAILUREABNORMALTESTS)9.（重要）物理破坏测试（重要）物理破坏测试?针对保护带电部分的塑料外壳 I.（重要）老化测试(MOLDSTRESSRELIEF)II.（重要）跌落测试（重要）跌落测试(DropImpactTest1.输入测试(InputTest)?判断LED驱动的输入输出是否过载 测试方法：按产品的额定输入电压（最高电压，但不能小于120V额定频率给产品供电，然后测量输入电流、功率 判断依据：?输入电流、功率不能超过额定输入参数的110%2.螺圈物理测试(MECHANICALSTRENGTHOFSCREWSHELLANDSCREWBASE扭力测试台 测试方法：选取六个样品，进行以下拉力和扭力测试：?拉力测试：固定样品，对螺圈施加20磅（约9.1KG）的拉力，维持一分钟；?扭力测试：在测试台（见下页附图），对螺圈施加10磅-2英寸的扭力测试，维持一分钟 判断依据：?螺圈不能脱落、扭出，和影响产品正常安装 3.螺圈止通规测试(Go/NotGoTest)?通规(Go Gauge)：灯头正常安装后，重心触点应能触碰到Surface X?止规(Not-Go Gauge)：将止规套上灯头后，重心触点不能触碰到Surface X 4.温升测试(TemperatureTest)产品依照标准要求放在测试架，在额定电压、频率下点亮并检测温度，运行至温度稳定。所测出的各个温升点不能超出标准要求的限值。LED灯管（UL1598B）、LED替代式光源，其测试环境和相应的测试架，是由其定义使用的成品灯具所决定的 LED灯泡测试架 IC嵌入式灯具测试箱 NON-IC嵌入式灯具测试箱 5.调光测试(NORMALOPERATIONONDIMMERS)测试方法 产品依照标准要求放在测试架，在额定电压、频率下，各自按以下两种状态点亮并检测温度，运行至温度稳定：?将合适参数的二极管接到火线上；?将调光器接到输入，并调至以下失真波形 判定依据 所测出的各个温升点不能超出标准要求的限值（见上一章提到的温升测试）。6.异常调光测试(ABNORMALOPERATIONONDIMMERS)测试方法 产品放在测试白纸上，并铺上测试纱布，在额定电压、频率下，各自按以下两种状态点亮，运行最少7.5小时：?将合适参数的二极管接到火线上；?将调光器接到输入，并调至失真波形 判定依据?产品不能着火，不能引燃白纸和纱布?不能出现带电部分外露?测试后的耐压测试不能击穿 7.耐压测试(Dielectricvoltagewithstand)测试方法 在输入线和非带电金属之间，施加1000+2V的电压，维持一分钟。若产品申请CUL，那么测试电压应为2500V。判定依据：?样品不能击穿 容易出现耐压测试失败的产品 常见原因 解决方法 LED灯管 在装配LED驱动器的过程中，电路板的焊脚或其他元件对绝缘有损伤 尽量磨平锋利的焊脚，或者在驱动电路板和绝缘之间额外增加保护 装有非隔离的LED驱动器 LED PCB的裸露带电部分、布线等与非带电金属（例如散热片）距离近 增加电气安全距离，或增加绝缘 8.电路元件故障测试(COMPONENTFAILUREABNORMALTESTS)测试方法：产品放在白纸上，并铺上纱布，按额定电压、频率运行，针对相关电子元件（变压器输入、输出，整流桥，功率电容等）各自进行短路或开路测试 判定依据?产品不能着火，白纸和纱布不能烧着?供电电源保险丝不能跳?每次部件短路测试后的耐压测试不能击穿 常见问题原因分析解决方法在短路元件故障测试时，出现供电电源保险丝跳断，甚至出现样品着火的现象LED驱动电路没有保护装置，或者保护装置（如保险丝）的保护不够灵敏。选用保护度较灵敏的保险装置，例如非延时保险丝在短路元件故障测试后，耐压测试击穿在故障测试时，内部电路的发热导致绝缘的损伤增加电气安全距离，或增强绝缘 9.针对塑料外壳的物理破坏测试 跌落测试(DROPTEST)测试方法 一个样品，从3英尺（约0.9米）的高度跌落到硬木板上，按不同的测试位置跌落三次 判定依据?带电部分不能外露?跌落测试后的耐压测试不能击穿?跌落测试后的耐压测试不能击穿 电气安全距离不能减少至标准允许值以下 常见问题原因分析解决方法较多出现在LED灯管上，即塑料端盖上的针脚位外壳爆裂，或针脚内嵌，导致带电部分与金属外壳的电气安全距离不足端盖上针脚所在位置的塑料厚度不足，或强度不足1.增加端盖的厚度和塑料的强度。2.在端盖内部的针脚位置，适当增加一些灌封胶来作为物理保护在跌落测试后，透光片开裂或脱落，露出LED电路部分对于LED灯泡或灯管，客户一般申请时，若没有对LED驱动进行单独的随机测试以证明是安全低压输出（CLASS 2或LPS），那么LED驱动的输出部分是不可触摸的1.额外对LED驱动申请单独的随机测试，以证明是安全低压的输出（CLASS 2或LPS）。2.或者增加透光片的物理固定方式，例如卡位、螺丝等等