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關于北美LED節(jié)能燈的檢測要點

發(fā)布時間:2009-11-11 來源:中國LED網

中心議題:
  • LED北美標準的現(xiàn)狀
  • 檢測中的技術要點
  • 對生產工廠的檢查
解決方案:
  • 保證材料達到防火等級要求
  • 產品測試要通過
  • 內部電源模塊需通過認證
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而產生過熱。

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。

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