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1、LED产品美国市场技术准入要求美国是全球LED产业最为发达的地区之一，也是我国最大的出口市场。美国在LED标准规范制定方面，一直居于世界领先地位，除了目前已经形成了较为完善的安全、电磁兼容规范外，美国电气制造商协会、北美照明协会还针对LED光源的特点，制定了有关电气、光度和色度方面的要求及测试方法。此外，美国的“能源之星”计划也在迅速推进有关半导体照明产品的能效标准，以提高其发光效率和相关性能。本章将对这些要求进行详细地介绍与分析，以期能为意图开拓美国市场的企业提供参考。一安全要求美国市场对于半导体照明产品的安全要求主要体现在LED模块、控制模块、电源、灯具及相关配件上。其中，UL Subje
2、ct 8750为LED模块、控制模块、电源提出了详细的安全要求，此外，电源安全还可参照UL 1310、UL1012或UL 60950-1中的相应规定。而UL 1598、UL 1993、UL 1574等系列UL有关传统照明设备的标准为半导体照明的终端产品提出了安全规范。如果要顺利进入美国市场，企业需要将以上要求综合进行考量。一） LED光源安全要求UL Subject 8750由于LED光源与传统电光源有着很大的不同，且现行的UL照明安规标准对于LED光源并无明确的规范，因此早在2005年，UL即着手草拟LED光源产品的安全规范UL Subject 8750照明产品中使用的LED光源的调研框架，
3、以补充传统照明产品安规标准在LED照明适用上的不足，并计划未来正式生效成为UL 8750安规标准，作为所有以LED为光源的灯具类产品安全检测的主要依据。现行的UL Subject 8750为2008年7月22日发布的第3版。对于出口北美地区的LED企业而言，UL Subject 8750将成为其需要遵循的主要安全规范。UL Subject 8750（3版）内容共分12章，其中第1至4章为适用范围、通用要求、定义等；第5至9章为环境考量、机械结构、电气结构、LED电源、LED阵列/模块和控制模块；第10至11章为性能测试、异常条件测试；第12章为产品标识。本节将对其中的主要内容进行介绍。1. 适
4、用范围 UL Subject 8750对照明器具中使用的发光二极管（LED）光源确立了最低安全要求。其中的LED光源包含下列零组件：* 将电能转化成光（400至700 nm）或UV辐射（180至400 nm）或红外辐射（700至3000 nm）及热能的LED封装、阵列或模块； * 提供适当的电压与电流使LED运作的电源； * 可以进行开关、调光或相反控制LED电能的控制电路。 UL Subject 8750所适用的照明器具一般在依照美国国家电工法规（ANSI/NFPA 70）所列的非危险的环境下使用，并适用于600V及其以下的电源分支。此外，该规范也适用于与诸如电池、燃料电池等类似的隔离式电源
5、连接的LED光源。 UL Subject 8750所适用的照明器具包括如下几类：* 灯具，UL 1598； * 便携式电子灯具，UL 153； * 舞台与工作室照明，UL 1573； * 潜水用照明，UL 676； * 游泳池照明，UL 676； * 轨道照明系统，UL 157； * 信号灯，UL 48； * 紧急照明灯与出口标示灯，UL 924； * 自镇流灯，UL 1993； * 逃生出口路径标示系统照明，UL 1994； * 小夜灯，UL 1786； * 柔性照明产品，UL 2388； * 低压照明系统，UL 2108； * 灯座配件，UL 496； * 低压景观照明，UL 1838；
6、* 用于危险场所的灯具，UL 844。 2. 环境考量 这一部分主要对产品使用在不同环境下，如干燥（Dry）、潮湿（Damp）、泡水（Wet） 等场所的有关带电体的间距、塑料外壳、测试、警示标语等方面的安全要求。(1) 干燥环境下使用： 如果相关产品仅仅在干燥环境下使用，则需标识“仅适用于干燥场所”；产品的纸箱或设备上不能以标识、指示或图例等任何信息形式暗示或描述该产品可在潮湿或泡水的环境下使用。(2) 在潮湿环境，例如置于室外照明器具内，必须符合以下要求：* 根据UL 935荧光灯镇流器的第23节，进行标准中针对荧光灯镇流器的湿度测试； * 电气部件间距符合潮湿或泡水环境下的要求，或者达到本
7、规范“电气部件间距”要求中阐述的污染等级2； * 标识“适应潮湿环境”。(3) 泡水环境下使用：* 根据UL 935的第23节，进行标准中针对荧光灯镇流器的湿度测试； * 电气部件间距符合潮湿或泡水环境下的要求，或者达到本规范“电气部件间距”要求中阐述的污染等级3； * 具有符合UL 746C电气设备评定中使用的聚合物材料第57节关于UV等级要求的聚合物外壳； * 根据UL 1598第16.5.2条进行洒水测试； * 具有符合UL 746C第56节低温测试要求的聚合物外壳； * 标识“适应泡水环境”。(4) 持续与水接触的产品，例如安装在信号灯底部，或室外信号灯的外壳，或浸水环镜中的产品：除了
8、(3)中的前3条及第5条需要满足外，还要根据UL 746C进行水暴露及浸泡测试。3. 机械结构 该部分对金属外壳的安全要求、外壳的聚合物材料、阻绝层、导体保护、抗拉、灌封胶等方面进行了严格要求。(1) 金属外壳在外壳厚度方面，应满足UL 13102类电源的表8.1“外壳材料最低厚度”中的要求（见表3.1）。以铁或钢制的外壳，应该采用电镀、油漆或类似方法抗腐蚀。但当外壳内部完全充满灌封胶，或平整金属表面紧紧地夹在一起时，金属外壳无需采用保护性的涂层。(2) 外壳及电气绝缘的聚合物材料 聚合物材料包含热塑性、热固性以及与有机材料结合成的复合材料。热固性材料，如酚树脂与环氧树脂是铸造而非塑造的材料。
9、聚合物材料的相对温标（RTI）或额定温度必须不低于本规范在常规温度测试下所测量的温度。评估聚合物外壳时，还需考虑其材料的燃烧特性、抗电弧特性及吸湿性。此外，诸如外壳内非金属表面导电涂层、黏合外壳的黏胶等都应该参考UL 746C中的相应要求。(3) 阻绝层 提供电气间距的绝缘层或内衬应符合UL 746C第7节中的要求，且厚度不能低于0.71 mm。此外，规范还规定了几种材料厚度可以低于0.71 mm，但不可以低于0.305 mm或0.25 mm的情形。(4) 导体保护 通过金属边缘或金属开口的导体必须锁定，以避免接触该金属边缘，或避免导体被切断和磨损。对于厚度小于1.1 mm 的金属片，可以采用
10、以下方式进行保护：* 卷起金属边缘，角度不可低于120度； * 橡胶以外材金的垫材厚度至少为1.2 mm； * 玻璃套管厚度至少为0.25 mm。(5) 抗拉 电源线与输出线均必须提供抗拉功能。抗拉装置，包括带整体式抗拉功能的衬套，应该可以限制拉力，防止线缆护套与导体间绝缘材料受到损害。装置的设计也必须防止线缆由线孔被推到外壳内的移位而造成下列问题：* 造成电源线的机械性损害； * 将电源线曝露在高于额定温度的环境下； * 降低绝缘间距（如金属的抗拉夹）到低于最小绝缘间距要求； * 损害到内部的电路连结或零组件。 (6) 灌胶（Potting compound）灌胶材料不能太软以至于不能在正常
11、或异常操作的温度下行使其功能。在常规温度测试下的热塑灌胶的最大操作温度应至少比该灌胶材料软化点温度低15。4. 电气结构 该部分主要规定了危险带电体的避免接触、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、电路零件、保护装置等内容。(1) 通用要求:* 带电流的部件必须是银、铜、铜合金、电镀铁、电镀钢、不锈钢或是其他适用的抗蚀合金； * 必须固定未绝缘的带电体，避免弯折或是移动并造成绝缘间距低于最小可接受值； * 除了锁定的垫圈以外，不可以表面间的摩擦力作为减少带电体滑动或弯折的方式。(2) 危险带电体的接触性 危险带电体应该被固定或被绝缘包覆以降
12、低接触风险。(3) 内部配线 内部配线必须包含具有足够机械强度、耐电压与通电流量的绝缘导体。每个分叉与连接点都必须以机械方式固定，并提供可靠的电气连接，除非在分叉点与其他金属部品之间能保持有足够的永久绝缘间距，否则必须具有至少与该导线等效的绝缘材料。导体及印刷线路板之间的焊接点应该在焊接之前就进行机械固定。除非评估为没有绝缘的带电体，否则，包含接地导体在内的内部配线必须依照使用情况对内部电线考量下列情况：* 电线可能被使用的温度与电压； * 可能接触到的油脂、清洁剂或是其他可能造成绝缘破坏的物质； * 其他可能的操作环境条件。(4) 电源与负载的连接 电源单元的输出与输入连接必须以电线、导线、
13、端子或是输出连接器作连接。连接的绞线或是单股线绝缘层厚度不可低于0.33 mm，也必须能永久地与输出电路连接。接线长度至少要足够延伸到电源单元外150 mm，且还必须符合本规范中的抗拉要求。当电源单元以绝缘被覆的多芯复合导线作为输出接线时，当导线符合下列要求时，个体导体间的绝缘厚度可低于0.33 mm。* 个体导体间的绝缘厚度加上被覆的绝缘厚度不低于0.33 mm； * 电源单元需符合UL 1310第28节的最大输出电压测试要求，且符合30.2.1节的内建限制电流的测试要求。 母接线座的设计不可接触到标准插头的刀片，公接线座的设计不可接触到标准插座的带电体。用于固定接线的螺丝钉或螺栓端子座材质
14、必须为黄铜或其他非铁金属，或电镀钢，厚度不可以低于0.76 mm，用于连接的螺丝钉不可以少于两个完整的螺纹。压线螺丝钉或端子螺栓尺寸不可少于3.5 mm，且每25.4 mm不应有超过32个螺纹。同轴电缆的连接器不可以作为电力输出的连接用途。(5) 电路的分隔 可任意接触的限制功率线路与分支电路线路必须具有符合整个电路中最高电压状况的绝缘能力，否则就必须永久并可靠地分开，相距至少6.44 mm以免接触的风险。将绝缘导体分开的方式可以是夹住、透过管线、加上阻绝或者其他等效的方式，能够将不同线路间有绝缘或无绝缘的带电体永久分开。分隔内部线路的阻绝材料必须具有足够的机械强度。将2类线路与分支电路火线分
15、离的阻绝材料，必须具有足够的厚度，以符合其使用目的。阻绝材料也必须具有适当的支撑，以免因为变形而破坏了原有的绝缘功能。(6) 绝缘材料 如绝缘垫圈、衬套以及支撑带电体的部件，必须是不吸湿材料，并且在实际使用中不会受到操作温度和压力的破坏。绝缘材料必须依照UL 746C来评估下列项目：* 机械强度； * 点火源的抗力； * 介电强度； * 绝缘电阻； * 在老化前后的耐热性； * 被包覆的程度； * 产品在非干燥环境下使用时的耐水性； * 其他任何会导致火灾与电击的因素。例外：云母、陶瓷或一些模塑化合物通常可以作为带电体的唯一支撑材料。(7) 印刷电路板 黏在载板上的铜箔，最小导线宽度与最大无穿孔面积均必须符合UL 796要求。完全透过封装材料或是绝缘涂布材料包覆起来的电路板就不需要符合UL 796的要求。印刷电路板载板的耐燃等级不可以低于UL 94中的V-1。没有涂层的印刷电路板，铜箔导体间最小绝缘间距必须符合表3.1所列要求。绝缘涂布层的聚合物质必须符合UL 746C的要求，以确保其安全性。黏附在印刷电路板边缘的零件，无绝缘且极性相反导体之间、无绝缘带电体与接地的无带电导体之间，或者是人体可接触到的暴露金属部
