9.北美LED节能灯的检测要点有哪些?
LED节能灯是一种新型的产品,目前现行的北美产品安全标准没有专门针对这类产品的技术要求,LED产品的测试已成为业界的一个课题。美国UL实验室针对目前这种行业状况,正在组织编写LED节能灯安全认证标准UL 8750,这个标准目前还是草稿,还没正式被采用为认证标准。因此,LED节能灯的认证测试问题暂时没有得到彻底解决。
LED节能灯的基本原理是通过开关型电源模块将交流电转化为直流电,以供电给发光二极管使其工作。根据LED节能灯的基本原理和结构特点,美国MET实验室提出一种现阶段的过渡性检测方案:采用传统节能灯美国认证标准UL 1993(对应加拿大的标准CAN/CSA-C22.2 No.0,CAN/CSA-C22.2 No.74)和电源模块标准UL 1310或UL 1012(对应加拿大的标准CAN/CSA-C22.2 No.107)对LED节能灯进行测试认证。
以下将依据UL 1993、UL 1310和UL 1012标准,对LED节能灯认证测试中的关键问题做一些阐述。
1)材料
LED节能灯可做成各种形状。以日光灯管型LED节能灯为例,其外形跟普通的日光灯管一样,即是由日光灯管状透明聚合物外壳将电源模块和发光二极管包在里面而形成的。透明聚合物外壳在产品中起到防火和防触电的功能。根据标准要求,节能灯外壳材料必须达到Ⅴ-1等级以上,因此透明聚合物外壳必须采用Ⅴ-1等级以上的材料。要注意的是,产品外壳要达到所要求的Ⅴ-1等级,其厚度必须要大于等于原材料的V-1等级所要求的厚度。防火等级及厚度要求可以在原材料的UL黄卡上查到。在实际检测中发现,制造商为了保证LED灯的亮度,往往将透明聚合物外壳做得很薄,这就需要检测工程师注意保证材料达到防火等级所要求的厚度。由于不同原材料对相同的防火等级有不同的厚度要求,某些原材料在较小的厚度下就可以满足较高的防火等级要求,所以可建议制造商选择合适的原材料做产品外壳。
2)跌落试验
按产品标准要求,要模拟实际使用过程中可能发生的跌落情形对产品进行跌落测试,即使产品从0.91m高的高度跌到硬木板上,此时产品外壳不能破裂以致露出内部的危险带电件。制造商选择材料做产品外壳时,必须要考虑这一强度要求。
3)抗电强度
透明外壳用于将电源模块包围在内部,因此透明外壳材料必须要达到抗电强度要求。按标准要求,基于北美电压120V的条件,内部高压带电件与外壳间(覆上金属箔进行试验)要能承受交流1240V的抗电强度测试。一般情况下,产品外壳厚度达到0.8mm左右,就可以符合这一抗电强度测试要求了。
4)电源模块
电源模块是LED节能灯的重要组成部分,它主要采用了开关电源技术。按电源模块类型不同,可以考虑用不同的标准进行测试认证。如果电源模块是class Ⅱ电源,则可以用UL 1310来测试认证。class Ⅱ电源是指采用隔离型变压器,输出电压低于直流60V,电流小于150mA(Max)的电源。而对非class Ⅱ电源而言,则可采用UL 1012来测试认证。这两个标准的技术要求十分类似,可相互参考。大多数LED灯的内部电源模块采用的是非隔离型电源,其输出直流电压大于60V,因此不适用UL 1310标准,而适用UL 1012标准。
5)绝缘要求
由于LED节能灯内部空间有限,所以在设计其结构时,要注意危险带电件与可触及金属件间的绝缘要求。绝缘措施可以是采取空间距离或爬电距离间隔,也可以是采用绝缘片。按标准要求,危险带电件与可触及金属件间的空间距离要达到3.2mm,爬电距离要达到6.4mm。如果距离不够,可以加绝缘片作为附加绝缘,绝缘片厚度要大于0.71mm,如果其厚度小于0.71mm,产品则要能承受5000V的高压测试。
6)温升测试
温升测试是产品安全测试的一个必做项目,UL 1012标准对不同元件的温升有一定的限制性规定。在产品设计阶段,制造商要十分重视产品的散热问题,特别应注意某些零部件(如绝缘片等)。零部件如果长期在高温条件下工作,易损坏,从而会引起着火或产生触电危险。由于灯具内部的电源模块处于封闭狭小的空间里,其散热会受到限制,所以制造商进行元件的选择时,要注意选择合适元件的规格,以保证元件在一定的裕度下工作,从而避免元件长期在接近满载的条件下工作而产生过热。
7)结构
LED节能灯的电源模块安装在外壳内部,空间有限,有的制造商为了节省空间,将插脚式的元件表面焊接在PCB上,这种做法是不可以接受的,因为这些表面焊接的插脚式元件很可能由于虚焊等原因脱落,从而产生危险。因此,对这些元件要尽可能采取插孔焊接方式。如果必须采取表面焊接方式,则要对这种元件采用加胶水固定等方式提供附加保障。
8)故障测试
产品的故障测试是产品认证测试中至关重要的一个测试项目。这个测试项目的内容是在线路上短路或开路一些元件,以模拟实际使用过程中可能发生的故障,从而评估产品在单一故障条件下的安全性。为了满足这一安全要求,在产品设计时,要考虑在产品输入端加合适的熔断器,以防止输出短路或内部元件故障时发生过电流从而引起着火或产生危险。
9)工厂检查
北美产品的认证需要提供工厂检查,工厂检查包括首次工厂检查和后续跟踪检查。如果工厂是第一次申请北美产品认证,则要进行首次工厂检查。首次工厂检查主要针对的是工厂的品质保证体系,要求工厂具有完善的品质保证体系以确保产品的品质得到有效的监管和保证。如果工厂已按ISO 9000标准建立品质管理体系,并通过了ISO 9000认证,基本上可以符合首次工厂检查的管理体系要求。如果工厂未通过ISO 9000认证,则要在原料采购、来料检查、库存管理、产品设计、工程更改、生产线测试、仪器校准和投诉跟进等方面有清晰的程序文件,并有效执行。后续跟踪检查则主要针对的是产品的结构检查和生产线产品测试等方面,以确保生产线生产的产品结构和认证样品一致,并通过相关的生产线测试。制造商在产品通过测试认证后,必须严格按认证样品的结构和元件清单进行产品生产,任何可能涉及产品安全的更改必须通知认证机构进行评估。如有必要,可能需要进行重新测试和修改报告。产品的测试报告里对产品的生产线测试是有明确要求的,制造商必须按照要求进行相关测试,如高压测试、接地连续性测试等。