1、背景：

LED半導體照明作為一種新型的行業(yè)領域，現(xiàn)行認證的引用標準已不能滿足快速的發(fā)展趨勢。2009年11月18日UL發(fā)布的第一版UL870為業(yè)界提供了一個的用于LED發(fā)光器件為光源的燈具安規(guī)標準。在UL8750中規(guī)定電源模塊(Power suplies)或驅(qū)動器(LED Drivers)可選擇使用滿足UL1310的CLASS 2電源、滿足信息技術類安全UL60950-1要求的電源和除了UL1012標準規(guī)定以外的CLASS 2電源，在LED光源燈具的電氣結構評估時對CALSS 2電源和LVLE電路可豁免較多的電氣測試項目。雖歐盟到目前為止未制定一套針對LED光源燈具產(chǎn)品的安全標準，但歐盟一些國家(法國、丹麥等)已開始要求使用滿足CLASS 2電源的LED道路照明燈具。國內(nèi)LED戶外照明燈具雖有UL認證，但基本上使用UL60950標準認證的電源，隨著LED半導體行業(yè)的的深入發(fā)展，LED光源產(chǎn)品使用CLASS 2的電源驅(qū)動是將來的發(fā)展趨勢。

2、什么CLASS 2 ：

UL60950-1(信息技術類設備的一般安全要求)中按其電擊危險保護措施的程度將電子設備分為CLASS 1、CLASS 2和CLASS 3三類。CLASS 1類設備指除了基本絕緣為電擊保護措施外，還采用了其它如接地等保護性措施;CLASS 2類設備指不只依靠基本絕緣，還采取了雙重絕緣或加強絕緣為電擊保護措施，其絕緣保護效果不依賴于保護性接地或安裝條件;CLASS 3類設備指使用特低安全電壓(SELV)方式供電且沒有危險電壓產(chǎn)生。在UL8750和UL1310標準涉及的CLASS 2電源都是滿足UL60950中CLASS 2設備防電擊安全保護規(guī)定的。

3、CLASS 2電源的定義：

LED燈具安全標準UL8750定義的Class 2電源(Class 2 Power Source)是指符合UL1310標準(UL1310是包含在室內(nèi)和戶外使用的CLASS 2電源單元的安全標準要求)要求的隔離電源供電，或符合UL5085-3的要求的低壓Class 2和Class 3變壓器供電的電路。UL1310定義CLASS 2電源單元(CLASS 2 POWER UNITS)為：與國際電碼ANSI/NFPA70一致的，連接到15A或20A的120-240Vac分支電路中與少于150V接地，采用絕緣隔離變壓器的提供直流和交流電能源，預期用于提供能源予低壓、用電操作的裝置。且CLASS 2電源是有限制輸出電壓和能源容量的設備，在任何情況的輸出負載下，輸入的電源不超過660W。UL1310對CLASS 2電源的裝配機械結構、性能測試要求及產(chǎn)品標示等方面進行了規(guī)定，以下針對CLASS 2電源主要的電氣性能要求及測試規(guī)范進行解析，為LED光源燈具用電源模塊的UL認證提供相關參考。

4、CLASS 2電源的可接觸帶電部件的電壓限值：

UL1310標準中規(guī)定CLASS 2電源設備的輸出端應提供輸出軟線、接線端子、絕緣引線或輸出接線端子。在電源的防護罩、隔板或不用工具就可被拆卸的護具在拿走后，根據(jù)不同試針(圖1)、活節(jié)探測器(圖2)或可觸性探測器(圖3)可接觸帶電部件的程度，對輸出端最大電壓有不同的要求。在測試前需要確認無絕緣的帶電部件必須固定在基板或配件表面，不能因產(chǎn)生回旋或位移而導致可接受的最小間距較少，同時會引致電擊危險的帶電部件必須被圍起或置于減少可接觸危險的地方。

4.1 CLASS 2電源外露接線端可接觸的最大電壓要求及測試方法：

CLASS 2外露接線端可接受的帶電部件最大電壓在使用探測器(圖2所示)不超過25N(5.62磅)力作用下，不可有超過以下電壓的帶電部件觸碰到探測器：1)、正弦或非正弦的交流電峰值42.4V;2)、連續(xù)直流電42.4V;3)、受相等或少于200Hz頻率，約50%占空比的直流電峰值24.8V;4)、直流與交流電混合峰值42.4V;

4.2 CLASS 2電源非外露接線端可接觸的帶電部件的最大電壓要求及測試方法：

CLASS 2電源非外露接線端可接受的帶電部件最大電壓為：在使用試針(圖1)和活節(jié)探測器(圖2)不超過4.4N(1磅)力作用下，不可有以下電路和超過電壓的帶電部件碰觸到試針和活節(jié)探測器：1)初級電路;2)正弦或非正弦的交流電峰值42.4V;3)連續(xù)直流電60V;4)受相等或少于200Hz頻率，約50%占空比的直流電峰值24.8V;5)圖4所示的直流與交流電混合峰值;

5、CLASS 2電源的最大輸出電流和功率限值及測試方法：

CLASS 2電源的最大輸出電流和功率分為能量固有限定電路(ENERGY LIMITING CIRCUIT)和非固有限定電路(NOT ENERGY LIMITING CIRCUIT)兩種限值要求，測試的最大輸出電流和輸出伏安值應使用電流計和功率計來判定，在無負載調(diào)節(jié)時，測試樣品須斷電并冷卻至室溫狀態(tài)。

5.1、固有限定電源最大輸出電流和功率的限值和測試方法：

能量固有限定電路是指把電源的輸出限制在CLASS 2級別或限制于可接受的能量級別，帶有固有限定電路的電源為固有限定電源(LPS)，固定限制電源在任何負載條件下(包括短路和標簽上未注明時的輸出線相互連接)的最大輸出電流不能超過表1列明的數(shù)值，最大輸出功率不能大于100伏安。

同時在測試時需要注意以下情況：

1) 當設備使用無保護裝置的變壓器時，須通電60S后測試;

2) 當設備使用變壓器和能量限制阻抗(如電阻、PTC裝置或相似電路)或能量限制電路保護時，須通電5S后測試;

3) 當設備使用變壓器和熱斷器、保險絲、或兩者時保護時，須通電60S后測試，同時將所有保護裝置在測試期間失效;

4) 當設備使用變壓器、能量限制阻抗或能量限制電路和保護裝置(如一個熱斷器、一個保險絲，或兩者都用)保護時，通電5S后測試，同時須將所有的保護裝置在測試期間失效;

5) 當設備使用直流供電，同時使用能量限制阻抗或能量限制電路和保護裝置(如一個熱斷器、一個保險絲，或兩者都用)保護時，通電5S后測試，同時須將所有的保護裝置在測試期間失效;

5.2、非固有限定電源最大輸出電流和功率的限值和測試方法：

非固有限定電源電路中無能量固有限定電路，需要有包含有限制輸出能效和使輸出端斷電的離散性過載保護裝置，輸出電流和伏安限值不可超過表2所列明的數(shù)值。為判斷非固有限定電源是否符合要求，主線連接到電源的設備需要提供測試電流給電阻負載，同時將設備的外表須裹上兩層粗棉(炭化材料、灼熱或炙熱可燃的粗棉不可接受的)。

6、過載保護裝置的限值及測試要求：

非固有限定設備中的過載保護裝置的次級特定輸出電流不可超過表3所列明的時間，測試過程中外殼不可有火焰或熔化金屬物，不能引起有火災或電擊危險產(chǎn)生，同時過載保護裝置的初級和次級繞組之間以及初級和外露不通電金屬零件之間能承受介電電壓測試。

7、CLASS 2電源的耐壓限值及測試要求：

UL標準中的耐壓測試相對于其他安規(guī)認證標準(如：IEC或EN標準)的要求偏低，但耐壓測試的點比較多。UL1310規(guī)定CLASS 2電源設備能承受以下電壓加在標準要求的個點之間測試一分鐘而不出現(xiàn)擊穿或拉弧現(xiàn)象是安全可靠的。

1)、初級電路和可觸及不通電金屬零件之間，初級和次級電路之間測試電壓為1000Vac加上兩倍的最大額定電壓;

2)、有多路輸出且互聯(lián)輸出的設備，次級電路之間測試電壓為1000Vac加上次級電壓的總和;

3)、次級電路和不通電的金屬零件直接按測試電壓為500Vac;

4)、消除無線電干擾和抑制電弧的電容之間測試電壓為1.414倍(2U+1000)的直流電勢，V值是電源電壓的有效值。

需要注意的是：如果電容會導致交流電有超漏時，電容應拿掉后再做交流耐壓測試。

8、CLASS 2電源在LED光源產(chǎn)品中的應用分析：

led照明作為繼白熾燈、熒光燈之后照明光源的第三次革命，節(jié)能優(yōu)勢明顯。全球各個國家產(chǎn)業(yè)推進迅速，如日本的”21世紀照明”計劃、韓國的”固態(tài)照明計劃”、臺灣的”新世紀照明光源開發(fā)計劃”、中國的“半導體照明產(chǎn)品應用示范工程”計劃，這些國家級半導體照明的規(guī)劃都折射出各國對LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與環(huán)境能源效益的重視。現(xiàn)時各國正積極推動LED照明計劃當中，LED燈泡將列為優(yōu)先導入照明產(chǎn)品;LED路燈切換計劃亦如火如荼，預估2013年全球LED照明產(chǎn)值滲透率將進一步提升近2成。

相比，隨著led照明應用市場的快速發(fā)展，包括Philips、Osram、GE、SPARK、COOPER、THORN等在內(nèi)的全球LED照明知名廠商已逐漸在LED戶外照明產(chǎn)品中嘗試使用CLASS 2驅(qū)動電源。相比國內(nèi)LED照明廠商——基于LED光源產(chǎn)品標準缺失、燈具集成技術及驅(qū)動電源設備技術要求較高、CLASS 2驅(qū)動電源較傳統(tǒng)驅(qū)動電源成本弱勢等客觀因素，真正在LED戶外照明產(chǎn)品中應用CLASS 2電源驅(qū)動的企業(yè)尚屬少數(shù)。

9、小結：

由UL1310對CLASS 2電源的電氣性能要求可知：1)使用開放式裸板電源模塊(電源的防觸電保護必須依靠燈具外殼)的LED光源燈具UL認證時，其電源模塊采用UL1310做CLASS 2電源認證時須以隨機方式測試，認證后的電源只能用在隨機測試指定產(chǎn)品上，不可作為CLASS 2電源單獨銷售;2)使用獨立外置電源模塊(電源的防觸電保護以自身外殼防護，且脫離燈具可單獨工作)的LED光源燈具UL認證時，其電源模塊可做帶有CLASS 2電源標志的UL認證單獨銷售;3)UL1310的CLASS 2電源的輸出可接觸的電壓限值為42.4V;4)固有限定電源輸出最大伏安值為100VA;5)非固有限定電源的過載保護裝置的次級電流為10A;6)CLASS 2電源的最高耐壓測試值為2U+1000Vac。

Leo