1.主要标准机构和认证标识

·ANSI：美国国家标准协会(American National Standards Institute)的简称,是由美国公司、政府和其他成员组成的自愿性组织。ANSI标准是自愿采用的。

·UL：美国保险商实验室(Underwriter Laboratories Inc.)的简称,UL 安全实验所是美国最有权威的,也是世界上从事安全实验和鉴定的较大的民间机构。

·FCC：美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission)的简称,是美国政府的一个独立机构,直接对国会负责。FCC 通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。

·ETL：美国电子测试实验室(Electrical Testing Laboratories)的简称,ETL实验室是由美国发明家爱迪生在1896年一手创立的,在美国及世界范围内享有极高的声誉。

·ES：能源之星(Energy Star)的简称,由美国政府主导,主要针对消费性电子产品的能源节约计划,能源之星计划于1992年由美国环保署(EPA)启动,目的是为了降低能源消耗及减少发电厂所排放的温室气体。

·IEC：国际电工委员会(International Electrotechnical Commission)的简称,是世界上成立最早的国际性电工标准化机构,负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作,世界各国有近10万名专家在参与IEC标准的制定、修订工作。

·ENEC：欧洲标准电器认证(European Norms Electrical Certification)的简称,是针对特定的并符合欧洲标准的产品(如照明设备及组件,办公室和数据设备)所使用的通用欧洲标准。ENEC 标志是欧洲安全认证通用标志,2000年开始只允许欧洲制造商采用“ENEC”标志,目前对全世界所有制造商开放使用。

·GB：“国标”的汉语拼音缩写,编号由国家标准的代号、国家标准发布的顺序号和国家标准发布的年号(采用发布年份的后两位数字)构成,由国务院标准化行政主管部门编制,由国家标准化主管机构批准发布,它是在全国范围内统一实行的标准。

·CCC：中国强制认证(China Compulsory Certification)的简称,简称“3C”认证,是于2001年12月3日开始实行的强制性产品认证制度,将原来的“CCIB”认证和“长城CCEE 认证”统一为“中国强制认证”,其产品目录包含19大类132种,目录内的产品必须经国家指定的认证机构认证合格,取得相关证书并加以认证后,方能出厂、进口、销售和在经营服务场所使用。

2.LED 产品出口欧盟市场的标准

出口欧盟国家的LED产品需要通过安全认证测试(LVD)或电磁兼容性认证测试(EMC),其主要的认证标识有CE 和ENEC,认证引用标准主要包括：IEC/EN：60598-1(灯具的一般要求与试验)、IEC/EN：60598-2-3(道路与街道照明灯具的安全要求)、IEC/EN 62031(LED 模块通用安全要求)、IEC/EN：61000-3-2(单相输入电流≤16A,设备谐波电流发射限值)、IEC/EN：61000-3-3(低压供电系统中电压波动和闪烁的限值)、IEC/EN 61547(一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求)、IEC/EN 55015(电气照明或类型设备的电磁干扰特性的限值和测量方法),CE认证与ENEC认证引用的标准基本一样,但是在认证方面却有很大的差别,主要表现如下。

·ENEC必须有经过ENEC成员国认证机构的测试和认证；CE属于自我宣称性认证,如果企业认为自身产品已经满足了CE认证标准,不需要经过第三方的测试和发证,可自行粘贴CE标志。

·ENEC认证产品必须符合ISO 9002标准,或与其等效的标准；CE 认证则不需要ISO 相关方面的标准。

·ENEC认证需要接受相关认证机构的检查；CE认证产品不需要相关认证机构的检查。

·ENEC认证需要每隔一年对认证过的产品进行有选择的重测,且需要重测费用；CE认证在产品未变更的情况下,持续有效。

·ENEC认证采用“欧洲标准化委员会(EN)”标准；CE 认证采用“国际电工委员会(IEC)”标准,但两种标准内容完全一样。

·ENEC认证,如果电源是外购的,则电源必须通过ENEC 认证,再将电源配合灯具进行认证测试；如果电源由申请商自己生产,可不需要进行ENEC 的认证,但需要配合灯具做随机测试,引用标准为EN 61347-1(灯的控制装置的一般要求和安全要求)和EN 61347-2-13(LED 模块用交流或直流电子装置控制的特殊要求)。CE认证,电源如果有CE认证标志,则只进行电源配合灯具的EMC测试,不再对电源进行随机的安全测试。

3.LED 产品出口北美市场的标准

出口北美市场的LED 产品需要通过UL、ETL、FCC 和ES等认证。LED 道路照明产品UL 认证引用UL8750、UL60950 或UL1598 三个标准,不测试灯具的EMC特性。ETL认证测试引用完全等同于UL 的标准。ES主要针对住宅区和商业照明类LED 灯具的光电性能要求,LED 道路照明暂不列入。这里主要对比较常见的UL和FCC认证进行介绍和分析。

(1)FCC认证标准介绍。

美国法律法规对电子产品的强制性认证包括Title1～Title50。FCC认证的方式分为Verification(自我认证)、Declaration of Conformity(公告宣称)和Certification(认证)三种模式。采用自我认证方式时,没有对测试实验室做任何要求,可不用测试(只要确保产品能够符合相应的技术要求)且不需要提供资料给FCC；采用公告宣称方式时,测试实验室须取得NVLAP、A2LA 资质,或FCC认证的实验室,而且需要多边的互认协议,但不需要提供资料给FCC；采用认证方式时,测试实验室需在FCC网站上注册,得到FCC官方认可,由FCC指定的TCB机构发证,且需要提供资料给FCC,同时可得到一个FCC ID。采用何种认证方式,取决于产品的类型,在FCC认证中LED 灯具产品测试的标准为Part15B,认证类型为自我认证。

LED 灯具的FCC认证测试与欧盟CE 中的电磁兼容认证测试有较大区别,主要表现在如下几个方面。

·LED 灯具的FCC认证只测试EMI,不包含EMC 测试项；CE 中的电磁兼容测试则需对两项均进行认证测试。

·LED 灯具的FCC认证分为Class A(工业、商业环境中使用的LED 灯具)和ClassB(居民环境中使用的LED 灯具)两类,两类的测试限值完全不一样；CE 认证中的电磁干扰测试限值标准只有一种,限值大小与FCC中的ClassB相当。

·LED 灯具的FCC 认证传导干扰扫描测试频率从0.15MHz开始至30MHz结束,CE 认证中的传导干扰扫描测试频率从9kHz开始至30MHz结束。

·LED 灯具的FCC认证空间辐射干扰扫描测试频率从30MHz开始至1GHz结束,CE 认证中的空间辐射干扰扫描测试频率从30kHz开始至300MHz结束。

·FCC认证要求较苛刻,其EMI认证测试限值标准通常要求有6dB 以上的余量；CE 认证的EMI测试余量在3dB或以上即可。

(2)UL认证标准介绍。

UL认证在美国属于非强制性认证,主要包括产品安全性能方面的检测和认证,其认证范围不包含产品的EMC(电磁兼容)特性。以下简单介绍LED 道路照明产品涉及的UL8750、UL1310及UL60950标准。UL8750标准适用于非危险位置的LED照明光源元件,同样适用于连接到电池、燃料电池等隔离(无有效连接)电源的LED 光源；UL1310标准适用于电压在AC120V 或240V 时,通过软件或直接插入的方式连接15A 或20A 交流电分支电路或电压小于150V 接地的设备,使用绝缘变压器提供给低压用电操作的电源设备；UL60950标准适用于信息技术类(简称IT)设备的安规标准,包括手机、电脑及其周边设备,比如投影仪、打印机等,也包括输出可带LPS(受限制电源)安全回路的电源供应器。

在LED 照明产品的UL 认证中,驱动电源认证测试可选用UL1310 标准或UL60950标准。两种标准的主要差异如下。

·UL1310标准是CLASSII(提供有限电压和容量的电源)电源设备安全标准,通过UL1310认证的电源为CLASSII电源,使用CLASSII电源做CUL(加拿大市场)的LED 照明灯具,对其认证时,可免去相关安全测试；UL60950 标准是信息技术类(简称IT)设备的安规标准,其适用的认证范围要大于UL1310标准,但使用通过UL60950标准认证的电源做CUL(加拿大市场认证)的LED 照明灯具,对其认证时,不可豁免相关安全测试。

·UL1310标准规定,在任何负载条件下电源最大输出电压(包括无负载)的外露接触电压峰值为42.4V,最大输出功率不高于100W；UL60950标准则定义在输出电压正常条件下,任何两个可触及的电路零部件之间的电压,或者任何可触及的电路零件与I类设备的保护接地端子之间的电压,不超过42.4V 交流峰值或60V 直流峰值。

·UL1310标准只适用于AC 120V 或AC 240V 标定电压的电网中CLASSII电源设备；UL60950标准适用于额定输入电压不超过AC 600V 的信息技术类产品,对于277V 电压系统UL认证的LED 照明产品的驱动电源,只能引用UL60950标准认证测试。(www.daowen.com)

(3)北美LED 节能灯的检测要点。

LED 节能灯作为一种新型的产品,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 产品的检测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UL8750,这个标准目前还是草稿,未被正式采用为认证标准,因而,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直流电,以供电给发光二极管工作。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UL1993(对应加拿大标准CAN/CSA—C22.2 No.0 及CAN/CSA-C22.2 No.74)和电源模块标准UL1310或UL1012(对应加拿大标准CAN/CSA-C22.2 No.107)对LED 节能灯进行测试认证。

下面将依据UL1993、UL1310和UL1012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,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。透明聚合物外壳可起到防火和防触电的功能。根据标准要求,节能灯外壳材料须达到阻燃V-1等级上,因此聚合物外须采用阻燃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阻燃V-1等级,其厚度必须要大于等于原材料的阻燃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,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,要做跌落测试,即模拟实际使用产品过程中可能发生的跌落情形,让产品从0.91m 的高度掉到硬木板上,产品外壳不能破裂以至露出内部的危险带电的部分。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。

透明外壳将电源模块包围在内部,透明外壳材料必须要达到抗电强度要求。基于北美电压120V 的条件,内部高压带电件与外壳间(覆上金属进行试验)要能承受交流1 240V 的抗电强度测试。一般情况下,产品外壳厚度达到0.8mm 左右,就可以符合抗电强度测试要求。

④电源模块。

电源模块是LED 节能灯的重要组成部分,电源模块主要采用开关电源技术,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CLASSⅡ电源,可以用UL1310 标准来测试认证。对于非CLASSⅡ电源,则采用UL1012标准来测试认证,这两个标准的技术要求十分相似,可相互参考,大多数LED 灯的内部电源模块采用非隔离式,电源输出直流电压也大于60V,因此不适用UL1310标准,而适用UL1012标准。

⑤绝缘要求。

由于LED 节能灯内部空间有限,在设计结构时,要注意危险带电件与可触及金属件的绝缘要求。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,如果厚度小于0.71mm,产品则要能承受5 000V 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,对不同元件有一定的温升限制,在产品设计阶段,制造商要十分重视产品的散热问题,特别是对某些零部件(如绝缘片等)应特别注意。

部件如果长期在高温条件下工作,易损坏,从而造成着火或触电危险。灯具内部的电源模块处于封闭狭小的空间里,散热受到限制。因此,制造商在选择元件时,要注意选择合适规格的元件,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现象。

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,这种做法是不可取的。这些表面焊接的插脚式元件很可能由于虚焊等原因脱落,从而造成危险。因此,对这些元件要尽可能采取插孔焊接方式。如果不得已采取表面焊接方式,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。这个测试项目是在线路上使一些元件短路或开路,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,在进行产品设计时,要考虑在产品输入端加合适的保险丝,以防止输出短路或内部元件故障时产生过电流,从而导致着火危险。

⑨工厂检查。

对北美产品认证要进行工厂检查,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工厂的品质保证体系,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,可能要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要有明确要求,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。

4.我国的LED 行业标准

为进一步推动半导体照明产品的标准化工作,在发改委、科技部和国家标准委的协调下,国家标准委决定以联盟发布的《反射型自镇流LED 照明产品》和《LED 筒灯》技术规范为基础制定国家标准。2011年6月28日,联盟组织20余家国内检测机构、研究院所及骨干企业的30余位代表对标准的技术要求、内容、性能和测试方法是否分别制定等进行了研讨,并将会议讨论的相关结果向国际委进行了汇报。联盟对《LED 筒灯》与原来国际委立项的LED 嵌入式灯具标准的差异性,与全国照明电器标准委进行了沟通,最终确定了《反射型自镇流LED 灯性能要求》《反射型自镇流LED灯性能测试方法》《LED 筒灯性能要求》《LED 筒灯性能测试方法》四个标准,进行立项。其中《反射型自镇流LED 灯性能要求》和《反射型自镇流LED 灯性能测试方法》起草单位为国家电光源质量检验中心(北京)和北京半导体照明科技促进中心；《LED 筒灯性能要求》和《LED 筒灯性能测试方法》起草单位为上海时代之光照明电器检测有限公司。

表1.5为我国LED 行业标准一览表。

表1.5　我国LED行业标准一览表

续表

续表