UL灯具标准测试项目.doc

UL灯具标准测试项目
2010-12-23 15:44
UL灯具标准分类
以下首先针对 LED灯具、LED灯泡及 LED驱动器等三种基本产品分类，及其分别沿用至各成品或零件时，所应参考的 UL安规标准及应特别注意事项，以做为业者欲进行产品安规检测的基本指南。不过该表仅供读者参考，产品实际的归类，仍须依产品的用途及其使用环境来决定。
应用产品安规标准注意事项
LED灯具
指示灯 UL 48
手把灯、厨柜灯、桌灯、立灯、壁灯等 (皆为带电源线插头) UL 153涵盖可携式灯具，通过电源线的插头连接标称为 120伏特 15或 20安培的分支电路上
圣诞灯串 UL 588
紧急指示灯，出口灯 UL 924 -
展示柜、镜灯 UL 962 -
舞台灯 UL 1573
台阶灯、吸顶灯、吊灯、壁灯、路灯、柱灯等 (皆不带电源线插头) UL 1598涵盖固定式灯具，使用于非危险区域且装设于低于 600 V的分支电路上。
小夜灯 UL 1786
低压花园灯 (不带电源线插头) UL 1838 -
水管灯 UL 2388
LED灯泡
指示灯泡 UL 496
LED灯泡 (ANSI Base)，内含驱动电路 UL 1993 E27 Base是欧规，不能使用在北美市常北美市场需用 E26 Base
LED灯泡 (非 ANSI Base)，内含驱动电路 UL 496
LED模块，不含驱动电路 UL 60950-1 -
LED驱动器
电源供应器 (可带 LPS安全回路) UL 60950-1输出 LPS安全回路，则 LED模块及 LED控制模块不需电气外壳 (Enclosure)
电源供应器 (不带 Class 2安全回路) UL 1012 LED模块及 LED控制模块需提供适当电气外壳 (Enclosure)保护
电源供应器 (带 Class 2安全回路) UL 1310输出 Class 2安全回路， LED模块及LED控制模块不需电气外壳 (Enclosure)
驱动器 (可带 LPS/ Class 2安全回路) UL 935输出 LPS /Class 2安全回路，则 LED模块及 LED控制模块不需电气外壳 (Enclosure)
低压花园灯电源供应器 UL 1838 LED模块及 LED控制模块需提供适当电气外壳 (Enclosure)保护
? Subject 8750的安全评估与测试
在大略了解各产品应参考的标准后，以下将简单说明与上述标准互补的 Subject 8750。Subject 8750目前已更新至第 3修订版，内容共分为 12章，其中第 1 - 4章为：包含范畴，定义等总章；第 5 - 9章为：结构要求；第 10 - 11章为：测试评估；第 12章则为：产品标示。以下即针对“结构要求”与“测试评估”等两大内容架构陈述。不过在此特别提醒读者，由于每一本安规标准的产品用途与使用环境规定有所不同，因此采用 Subject 8750条文规范的程度自然也不尽相同。
一、结构要求 (5 - 9章)
1.使用环境考量：产品使用在不同环境下，如干燥 (Dry)、潮湿 (Damp)、户外 (Wet)等场所，安规标准对于带电体的间距、塑料外壳、测试、警示标语 (Marking)等，会有不同的要求。
2.机械性结构要求：此部份首重外壳的安全要求，并着重在防火、防电击、防碰撞等性能；另在金属外壳的厚度、防腐蚀性及塑料外壳的物理特性也有所要求，其它还有对隔板、内线保护、抗拉、灌胶等规定。
3.电气性结构要求：包括危险带电体的避免接触、外露的结线端子、内部结线、供电端与负载端的连结、电路的隔离、绝缘材质的使用、印刷电路板的规格、带电体的间距、电子零件、保护装置、及 Class 2或 LPS安全回路的能量限制等，皆在此部份的规范范围内。
4.其它要求：如 LED电源、LED数组、LED模块及 LED控制模块等安全及外壳要求等。LED的电源可以是下列标准所验证的电源供应器，包括UL 1012，UL 1310及 UL 60950-1。基本上，LED数组、LED模块及LED控制模块只要位于 LPS /Class 2安全回路上，就没有任何电气外壳的要求。LED灯具对于电源输出方式的规定为基本绝缘，与完全没有隔离是一样的。对于 LED数组、LED模块及 LED控制模块，如果使用的电源不用大到超过 LPS /Class 2，建议最好要符合 LPS /Class 2。反之，若使用的能量将大于 LPS /Class 2，则有没有提供隔离一次侧与二次侧电源电路的绝缘，对塑料外壳的要求上，是没有差别的。
二、测试评估 (10 - 11章)
在 Subject 8750的测试项目部份，UL对产品常进行的测试如后：输入测试 (Input Test)、温升测试 (LED Module Normal Operations Temperature Test)、绝缘耐压测试 (Di EL ectric Voltage Withstand Test)、异常操作测试 (Abnormal Condition Tests)、电子零件异常测试 (Unreliable Component Abnormal Test)、50瓦电路量测 (50-W Point Power Measurement Test)等。
LED灯具最新产品类别 (CCN)
因为 LED灯具应用范围的日渐广泛，所以在今年度， UL定义了一些与 LED应用有关的新的产品类别 (CCN)，如 OOQA2 (LED模块，UL 8750)、FKSZ (LED驱动器，UL935)、OOLV (节能灯泡，UL1993)、QOVZ (可携式 LED灯具， UL153)， QOVA (LED厨柜灯， UL153)、IFAM (LED固定式灯具，UL1598)、IFAO (LED ?灯，UL1598)等，业者可根据不同产品类别进行 UL安规的申请。在此例举目前与业者较为息息相关的 CCN，包括 OOQA2与 FKSZ的定义如下： CCN定义 OOQA2为 LED光源的模块 (Module)，灯具厂商可将其整合在灯具的组装内 FKSZ LED驱动器 (Driver)备注:经由 UL 1012， UL 1310与 UL 60950-1所验证的电源供应器，也可以通过申请成为 FKSZ的 LED驱动器。
虽然 LED应用在灯具的技术上，尚有发光效率不足、散热限制等议题尚待克服，然而在迈入绿色能源的时代，LED光源市场的发展前景仍是十分可期。虽然 LED灯具的安规标准尚处于磨合的阶段，但如果业者在进行产品研发时，可以主动积极注入新的安全思维，并随时留意国际市场上的产品检测信息，势必能够提升产品在未来的竞争力。
UL1993主要测试项目
1、输入参数测量
　　本试验中，节能灯的工作位置是灯头朝上放置的，试验的节能灯样品必须预先能在120V的额定电压下燃点100小时，然后再检测它能不能正常被激活点亮。然后在这些样品上测试输入参数，包括电流、功率和功率因素。判断结果是电流不能大于额定电流的110％，功率不能超过额定功率的110％，根据这些，厂家可以自己预先测试。
2、重量限制试验
节能灯的设计必须符合下表的参数要求
注：最大扭矩指节能灯安装后灯头处承受的最大扭矩，一般指节能灯水平安装时，灯头的中心点到节能灯重心所在点的距离长度乘上灯具自身的重量．
3、螺纹灯头的安全性试验
　　引用UL496/CSA C22.2 No.84-95标准条款中的规定，节能灯的螺纹灯头必须能承受20lbs(89N)的轴向拉力1分钟和承受20lbs-in(2.26Nm)的灯头旋转扭矩试验，灯头不能被转动、移位、拉脱、碎裂等等。在灯头上打钉眼可以实现金属灯头和塑料灯体间的紧密定位和装配，当然还有其它的方法，比如上胶等。但热胀冷缩可能会影响胶的黏附性能
4、泄漏电流试验
一般采用荧光灯管的灯具工作时的泄漏电流都要比采用白炽灯的灯具的泄漏电流大，自镇流灯的外壳泄漏电流限值为0.5mA。这是一个综合性的指标，可能跟产品本身的载流部件空间分布情况、外壳空隙的大小等都有关系，0.5mA虽然不是一个很苛刻的指标，但是如果厂家没有把握，还是建议先送样品到有我公司实验室就此指标做一下摸底测试。
5、正常/异常工作温度试验
这里包括两个试验：正常工作和异常工作(灯管部件的去激活)。
节能灯被灯头朝上安装在一个直径为152mm，深度为216mm的筒状安装箱内进行，筒的开口朝下。样品先进行正常工作温度测量，等记录下各被测点的稳定(一般至少需要3小时)温度值后，然后转为异常工作状态直至结束。
　　异常工作状态即指去荧光灯管部分的去激活工作状态，具体指将原节能灯上的荧光灯管的一端(一对导线)切断开来接到另一副灯管的一端(一对输入导线)上面，使得两个灯管都只有一端接入节能灯的电路当中。节能灯最好被设计成含有保险丝，以避免这种异常工作状态过长时间地持续，从而引起各温度被测点的温度超限。
　　对于节能灯UL认证试验来说，温度试验是个很重要的环节。节能灯内各电子元器件、线路板、外壳塑胶材料、内部导线等都有一定的温度限值，厂家应该选用经过UL认证的各种元器件和塑胶材料，并保证在一定的耐热温度等级上，以保证温度试验能顺利通过。
6、绝缘耐压试验
　　关键在于灯具本身的外壳装配缝隙较小并且各装配配合面有一定的错位的话，便大致就能承受在带电部件与外壳塑料上施加的2500V高压，另外应该保证这些配合面及塑胶料在正常工作时不会融化变形以致应该灯具本身的绝缘性能。
7、元器件的故障状态试验
该试验主要考核灯具内各元器件在模拟短开路的故障条件下，灯具是否有产生材料融化，带电体外露，产生火焰等危险及趋向。另外考核线路中保险丝(建议厂家务必在线路中设计包含保险丝)能否正常及时地动作保护。要经受试验的元器件包括电容器、二极管、线圈等。
8、跌落试验
样品从0.91m高的地方自由跌落到一块木板上，试验后外壳不能出现裂缝等并依旧能承受住2500V高压的绝缘耐压试验。
9、模制应力试验
即将灯具样品放置于一个烘箱内持续7小时烘热。烘箱温度设置为70℃或者是温度试验中测得的外壳塑料的最高温度值在加上10℃，对于节能灯来讲，根据正常温度试验中得到的外壳温度测量值，一般烘箱需要设置的温度都将超过70℃，根据我们实验室的总结应该会在140℃左右。试验后，样品不能出现材料融化，破裂等现象。
10、外壳机械强度
需要进行外壳冲击试验，即用一个重0.5kg的冲击球从空中自由跌落冲击器具的外壳，冲击的能量可对应下表，试验后外壳也不应破裂。
11、线路板的耐压试验
　　节能灯里含有镇流电路，该电路中各点的工作电压并不一致，有些点上可能存在较大的电压差，而因为线路板上各点之间的距离很小，所以除了元器件故障试验外，考虑到线路板上各点之间的绝缘安全，需要进行该试验。主要要求厂家在线路板的走线设计、间距、及锡焊的技术性方面要有一定的讲究，过长的元件管脚应该采用合适尺寸的套管套牢，锡点不应过大，但一般这项试验不算很严酷。