LED 灯具的安规要求

1　引言

     LED 具有节能 、环保的优 势 ，在灯具产业的发展已成为主要趋势。由于 LED 所使用的技术及产品属性已与传统灯具大不相同，因此现行的一般灯具安全标准规范显然已不适用 。为协助业者正视此项议题 ，本期将以 LED 灯具所使用的技术 、可能应用的范畴 、及目前 UL 所使用的安全评估来对此进行明。

2 LED灯具技术及特性

　　所谓的 LED 灯 具 ，顾 名思 义 ，是 指灯 具产 品采 用 LED(Light—em itting D i0de，发光二极管) 技术做为主要 的发光源 。LED 是一种同态的半导体组件，其利用电流顺向流通到半导体 p-n 结耦合处，再由半导体中分离的带负电的电子 与带正电的电洞两种载子相互结合后，而产生光子发射，不同种类的 LED 能够发 出从红 外线 到蓝光 之间 、与紫 光到紫 外线之间等不 同波 长的光线 。近几年 的新发展则 是在 蓝光 LED 上涂七萤光粉 ，将 蓝光 LED 转 化成 白光 LE D 产 品。此项操作一般需要搭配驱动电路 (LED Driver) 或电源供应器 (Pow —

er Supply)，驱动电路或电源供应器的主要功能就是将交流电压转换为直流电源，并同时完成与 LED 相符合 的电压和电流 ，以驱动相配合 的组件 。LED 灯具 的灯泡体积 小 、重量 轻 ，并 以环氧 树脂封装 ，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎，且亮度衰减周期长 ，所 以其 使用 寿命可长达 50，000 —100 ，000 小 时 ，远超过传统钨丝灯泡的 1，000 小时及萤光灯管的 10 ，000 小时。由于 LED 灯具的使用年限可达 5 一lO 年，所以不仅可大幅降低灯具替换 的成本 ，又因其具有极小 电流 即可驱 动发光的特质 ，在 同样照 明效果 的情 况下 ，耗 电量也只有 萤光灯 管的二分之一 ，因此 LED 也 同时拥有省 电与节能 的优点 。不过 因为 LED 的部份技 术 尚嫌不足 ，所 以起初 使用 在灯具上 的缺点包 括光品质 (演色性 、一致性 、色 温) 较差 、散热不易 、且价格偏 高 ，而其 中不 当的散热 ，则 会导致 LED灯具的亮度及电路零组件使用寿命加速衰减。随着制 造技 术在近十年来 的突 飞猛 进 ，上述缺点 ，包括LED 的热阻逐 渐降低 、光 品质也 在提升 中 。2008 年 ，除 了LED 白冷光 的发光效率 已达到 100 Lm/W ，而 LED 暖 白光 的发光效率 ，预计 在 2010 年 ，也 可从 目前 的 70 Lm/W 提高 至

100 Lm/W 。与 目前其 它通用光 源相较 ，钨丝灯泡约　15 Lm/W   、 萤光日光灯约 45-60 Lm/W 、HID 灯 约 120-150Lm/W ，LED 的发光效率 显然 已渐具优 势 ；以下是 针对 LED

及其它常见灯具 的灯性 比较 ：

3 LED灯具应用范畴

　　随着技 术的改善 ，LED 灯具的用途 已由过去数十年单纯应用在指示灯 、信号灯等，逐步使用在手机背光源、车内用照明、煞车灯、LCD 电视 、手提电脑背光源等辅助照明；而在近两年内，其开始成为主照明系统 ，所应用的范畴可涵盖建筑、户外 、商业 、及居家等，产品则分别有：

4 LED灯具的安全规范

　　有感 于 LED 光源 制造 技 术 的提 升 、应 用 层 面的 变广 ，且现行 的 UL 灯具产品安规标 准 ，对于 LED 光源并无 明确 的规范 ，因此在 2005 年 ，U L 即着手草拟 LED 光源产品 的安全规范 一Subject 8750 ，以规范一般性的基本结构评估，来补充灯具产 品安规标 准的不 足 ，并计 划未来 将正式 生效成 为 U L8750 安规标 准 ，做 为所有 以 LED 为光 源的灯具 类产 品安全检测的主要依据。

4．1 LED灯具在UL标准的分类

　　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 U L 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。

4．2 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O 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。

4．2．1 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 (D am p) 、户外 (W et) 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 (M arking) 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 U L 1012 ，U L 13 10 及 uL60950—1。基本上 ，LED 数组、LED 模块及 LED 控制模块只要位于 LPS ／C 1ass 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／Class2。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。

4 .2．2 测试评估 (10-11 章)

　　在 Subject 8750 的测试项 目部份 ，U L 对产 品常进行 的测试 如后 ：输 入测试 (Input Test)、温 升测试 (LED M odule Nor—m al O perations Tem perature Test)、绝 缘 耐 压 测 试 (Dielectric

V oltage W ithstand Test)、异 常操 作 测试 (A bnorm al C onditionTests)、电子 零件 异 常 测试 (U nreliable C om ponent Abnorm alTest)、50 瓦电路量测 (50一W PointPow erM easurem entTest)等 。

5 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 ，U L 定义了一些与 LED 应用有关的新的产品类别 (CCN ) ，如 O O QA 2 (LE D 模块 ，U L 8750) 、FK SZ (LE D 驱 动 器 ，U L935) 、O O LV (节 能 灯 泡 ，U L1993) 、Q o vz (可 携 式LED 灯具 ，U L 153) ，Q O V A (LED 厨 柜灯 ，U L 153) 、IFA M(LED 固定 式灯具 ，UL 1598) 、IFA O (LED 嵌灯 ，U L 1598)等，业者可根据不同产品类别进行 U L 安规的申请。在此例

举 日前 与业者 较为 息息相 关 的 CCN ，包 括 O O Q A 2 与 FK SZ的定义如下：

备注：经由 U L 1012 ，U L 1310 与 U L 60950—1 所验证的

电源供应器，也可以通过申请成为 FK SZ 的 LED 驱动器。

6 结束语

　　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 ，然而在迈人绿色能源的时代 ，LED 光源市场的发展前景仍是十分可期待。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。

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