LED 燈具的安規要求

1　引言

     LED 具有節能 、環保的優 勢 ，在燈具產業的發展已成為主要趨勢。由于 LED 所使用的技術及產品屬性已與傳統燈具大不相同，因此現行的一般燈具安全標準規范顯然已不適用 。為協助業者正視此項議題 ，本期將以 LED 燈具所使用的技術 、可能應用的范疇 、及目前 UL 所使用的安全評估來對此進行明。

2 LED燈具技術及特性

　　所謂的 LED 燈 具 ，顧 名思 義 ，是 指燈 具產 品采 用 LED(Light—em itting D i0de，發光二極管) 技術做為主要 的發光源 。LED 是一種同態的半導體組件，其利用電流順向流通到半導體 p-n 結耦合處，再由半導體中分離的帶負電的電子 與帶正電的電洞兩種載子相互結合后，而產生光子發射，不同種類的 LED 能夠發 出從紅 外線 到藍光 之間 、與紫 光到紫 外線之間等不 同波 長的光線 。近幾年 的新發展則 是在 藍光 LED 上涂七螢光粉 ，將 藍光 LED 轉 化成 白光 LE D 產 品。此項操作一般需要搭配驅動電路 (LED Driver) 或電源供應器 (Pow —

er Supply)，驅動電路或電源供應器的主要功能就是將交流電壓轉換為直流電源，并同時完成與 LED 相符合 的電壓和電流 ，以驅動相配合 的組件 。LED 燈具 的燈泡體積 小 、重量 輕 ，并 以環氧 樹脂封裝 ，可承受高強度機械沖擊和震動，不易破碎，且亮度衰減周期長 ，所 以其 使用 壽命可長達 50，000 —100 ，000 小 時 ，遠超過傳統鎢絲燈泡的 1，000 小時及螢光燈管的 10 ，000 小時。由于 LED 燈具的使用年限可達 5 一lO 年，所以不僅可大幅降低燈具替換 的成本 ，又因其具有極小 電流 即可驅 動發光的特質 ，在 同樣照 明效果 的情 況下 ，耗 電量也只有 螢光燈 管的二分之一 ，因此 LED 也 同時擁有省 電與節能 的優點 。不過 因為 LED 的部份技 術 尚嫌不足 ，所 以起初 使用 在燈具上 的缺點包 括光品質 (演色性 、一致性 、色 溫) 較差 、散熱不易 、且價格偏 高 ，而其 中不 當的散熱 ，則 會導致 LED燈具的亮度及電路零組件使用壽命加速衰減。隨著制 造技 術在近十年來 的突 飛猛 進 ，上述缺點 ，包括LED 的熱阻逐 漸降低 、光 品質也 在提升 中 。2008 年 ，除 了LED 白冷光 的發光效率 已達到 100 Lm/W ，而 LED 暖 白光 的發光效率 ，預計 在 2010 年 ，也 可從 目前 的 70 Lm/W 提高 至

100 Lm/W 。與 目前其 它通用光 源相較 ，鎢絲燈泡約　15 Lm/W   、 螢光日光燈約 45-60 Lm/W 、HID 燈 約 120-150Lm/W ，LED 的發光效率 顯然 已漸具優 勢 ；以下是 針對 LED

及其它常見燈具 的燈性 比較 ：

3 LED燈具應用范疇

　　隨著技 術的改善 ，LED 燈具的用途 已由過去數十年單純應用在指示燈 、信號燈等，逐步使用在手機背光源、車內用照明、煞車燈、LCD 電視 、手提電腦背光源等輔助照明；而在近兩年內，其開始成為主照明系統 ，所應用的范疇可涵蓋建筑、戶外 、商業 、及居家等，產品則分別有：

4 LED燈具的安全規范

　　有感 于 LED 光源 制造 技 術 的提 升 、應 用 層 面的 變廣 ，且現行 的 UL 燈具產品安規標 準 ，對于 LED 光源并無 明確 的規范 ，因此在 2005 年 ，U L 即著手草擬 LED 光源產品 的安全規范 一Subject 8750 ，以規范一般性的基本結構評估，來補充燈具產 品安規標 準的不 足 ，并計 劃未來 將正式 生效成 為 U L8750 安規標 準 ，做 為所有 以 LED 為光 源的燈具 類產 品安全檢測的主要依據。

4．1 LED燈具在UL標準的分類

　　以下 首先針 對 LED 燈具 、LED 燈泡 及 LED 驅動器等 三種基本產 品分類 ，及其分別 沿用至各成 品或零件 時 ，所應 參考的 U L 安規標準及應特別注意事項 ，以做為業者欲進行產品安規檢測的基本指南。不過該表僅供讀者參考，產品實際的歸類 ，仍須依產品的用途及其使用環境來決定。

4．2 Subject 8750 的安全評估與測試

　　在大略了解各產品應參考的標準后 ，以下將簡單說明與上述標 準互補 的 Subject 8750 。Subject 8750 目前已更新至第3修訂版 ，內容共分 為 12 章 ，其中第 1 —4 章為 ：包含 范疇 ，定義等總章；第 5 —9 章為：結構要求 ；第 10 —11 章為 ：測試評估 ；第 12 章則為 ：產品標示。以下即針對 “結構要求”與 “測試評估”等兩大內容架構陳述O 不過在此特別提醒讀者，由于每一本安規標準的產品用途與使用環境規定有所不同，因此采用 Subject 8750 條文規范的程 度 自然也不盡相 同。

4．2．1 結構要求 (5 —9 章)

(1) 使用環境考量 ：產 品使用 在不 同環 境下 ，如 干燥(Dry) 、潮濕 (D am p) 、戶外 (W et) 等場所，安規標準對于帶電體的間距 、塑料外殼、測試、警示標語 (M arking) 等，會有不同的要求。

(2) 機械性結構要求：此部份首重外殼的安全要求 ，并著重 在防火 、防 電擊 、防碰 撞等性 能 ；另在 金屬外 殼 的厚度、防腐蝕性及塑料外殼的物理特性也有所要求，其它還有對隔板 、內線保護 、抗拉 、灌膠等規定。

(3) 電氣性結構要求：包括危險帶電體的避免接觸、外露的結線端子 、內部結線 、供 電端 與負載端 的連結 、電路 的隔 離 、絕 緣材 質的使 用 、印刷 電路 板 的規格 、帶 電體 的間距 、電子零件、保護裝置 、及 Class 2 或 LPS 安全 回路的能量 限制等 ，皆在此部份的規范范圍 內。

(4) 其它要求 ：如 LED 電源 、LED 數組 、LED 模塊及LED 控制模塊等安全及外殼要求等。LED 的電源可以是下列

標 準所 驗證 的電 源供 應器 ，包 括 U L 1012 ，U L 13 10 及 uL60950—1?；旧?，LED 數組、LED 模塊及 LED 控制模塊只要位于 LPS ／C 1ass 2 安全回路上 ，就沒有任何電氣外殼的要求 。LED 燈具對 于電源輸 出方式的規定為基本絕緣 ，與完全沒有隔離是一樣的。對于 LED 數組、LED 模塊及 LED 控制模塊 ，如果使用的電源不用大到超過 LPS ／Class 2 ，建議最好要符合 LPS／Class2。反之 ，若使用的能量將大于 LPS／Class 2，則有沒有提供隔離一次側與二次側電源電路的絕緣 ，對塑料外殼的要求上，是沒有差別的。

4 .2．2 測試評估 (10-11 章)

　　在 Subject 8750 的測試項 目部份 ，U L 對產 品常進行 的測試 如后 ：輸 入測試 (Input Test)、溫 升測試 (LED M odule Nor—m al O perations Tem perature Test)、絕 緣 耐 壓 測 試 (Dielectric

V oltage W ithstand Test)、異 常操 作 測試 (A bnorm al C onditionTests)、電子 零件 異 常 測試 (U nreliable C om ponent Abnorm alTest)、50 瓦電路量測 (50一W PointPow erM easurem entTest)等 。

5 LED 燈具最新產品類別 (CCN)

　　因為 LED 燈具 應用 范 圍的 日漸 廣 泛 ，所 以在 今 年度 ，U L 定義了一些與 LED 應用有關的新的產品類別 (CCN ) ，如 O O QA 2 (LE D 模塊 ，U L 8750) 、FK SZ (LE D 驅 動 器 ，U L935) 、O O LV (節 能 燈 泡 ，U L1993) 、Q o vz (可 攜 式LED 燈具 ，U L 153) ，Q O V A (LED 廚 柜燈 ，U L 153) 、IFA M(LED 固定 式燈具 ，UL 1598) 、IFA O (LED 嵌燈 ，U L 1598)等，業者可根據不同產品類別進行 U L 安規的申請。在此例

舉 日前 與業者 較為 息息相 關 的 CCN ，包 括 O O Q A 2 與 FK SZ的定義如下：

備注：經由 U L 1012 ，U L 1310 與 U L 60950—1 所驗證的

電源供應器，也可以通過申請成為 FK SZ 的 LED 驅動器。

6 結束語

　　雖然 LED 應用在燈具的技術上 ，尚有發光效率不足 、散熱限制等議題尚待克服 ，然而在邁人綠色能源的時代 ，LED 光源市場的發展前景仍是十分可期待。雖然 LED 燈具的安規標準尚處于磨合的階段 ，但如果業者在進行產品研發時 ，可以主動積極注入新的安全 思維 ，并隨時留意國際市場上的產品檢測信息，勢必能夠提升產品在未來的競爭力。

公司網站：http://www.kybao.cn

公司郵箱：469103840@qq.com

公司地址：廣東省江門市蓬江區萬達廣場SOHO 16幢1916室

聯系方式：譚先生   15992109103   QQ:469103840