歐美市場關(guān)于LED照明產(chǎn)品檢測認證現(xiàn)狀及分析
與一般的電子電器產(chǎn)品的檢測認證有區(qū)別的是，半導體照明產(chǎn)品除了需要關(guān)注產(chǎn)品的安全性能和電磁兼容性能外，還需要特別關(guān)注其光學性能和流明維持特性。因此，我們首先分析一下目前LED照明產(chǎn)品出口到歐盟和美國地區(qū)需要做哪些檢測認證，以及這些檢測環(huán)節(jié)中需要注意哪些問題。最后，重點介紹目前對于LED燈檢測認證影響力最大的美國能源之星認證，以及分享一些我們實驗室的檢測研究經(jīng)驗。
一、歐盟市場的檢測認證
出口到歐盟各國的LED燈具必須通過CE認證，該認證要求產(chǎn)品需要通過LVD和EMC指令的要求。LED燈具產(chǎn)品歐盟CE認證的LVD指令是2006/95/EEC，主要的測試標準有EN 60598-1，EN 60598-2系列，EN 61347-1，EN 61347-2-13，EN 62031和EN 62471。
其中，EN 60598-1是燈具的通用安全標準，對于特定類別的燈具，一般需要將EN 60598-1和EN 60598-2系列中關(guān)于特定類別燈具的特殊要求結(jié)合起來考量燈具的安全特性。EN 61347-1是對燈控制器的通用安全要求，而EN 61347-2-13是針對LED驅(qū)動的安全要求。EN 62031是關(guān)于普通照明LED模塊的安全規(guī)范，對模塊的標志、端子、保護接地、防觸電保護、潮態(tài)后的絕緣電阻、電氣強度、故障狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、爬電距離和電氣間隙、耐熱、防火和耐電痕化、防腐蝕等進行了相關(guān)的規(guī)定。EN 62471是評價燈和燈具系統(tǒng)光生物學安全性的標準，其中的光源包括了LED，但是不包括激光，該標準根據(jù)光輻射危害的程度將連續(xù)輻射燈分為豁免類、1類危害（低危害）、2類危害（中危害）和3類危害（高危害）等四大類。
對于燈具型式試驗中的測試項目主要有：標志，結(jié)構(gòu)，外部線和內(nèi)部線，保護接地，防觸電保護，防塵、防水和耐潮濕，絕緣電阻和電氣強度，接觸電流，爬電距離和電氣間隙，耐久性和熱試驗，球壓、灼熱絲和針焰測試等。在我們實驗室大量的檢測過程中發(fā)現(xiàn)，一般出現(xiàn)不符合項概率較高的測試項目主要有爬電距離和電氣間隙，接地電阻測試，球壓、灼熱絲和針焰測試，IP測試。
LED燈具產(chǎn)品歐盟CE認證的EMC指令為2004/108/EC。適用的測試標準是EN 55015和EN 61547，其中EN 55015標準考慮的是產(chǎn)品發(fā)射（也就是EMI）的要求，而EN 61547考慮的則是抗干擾能力（也就是EMS）的要求。如果產(chǎn)品為AC供電或能連接到AC電源上，則還需增加EN 61000-3-2（電流諧波）和EN 61000-3-3（電壓閃爍）這兩項測試。
針對燈具產(chǎn)品發(fā)射部分的要求，EN 55015這個標準中共有三個測試項目：騷擾電壓測試，9kHz~30MHz范圍內(nèi)輻射電磁騷擾和30MHz~300MHz范圍內(nèi)輻射電磁騷擾。特別要注意的是與一般類產(chǎn)品比較，電場輻射的測試只須測試到300MHz，而無須測到1GHz。同時該項測試和騷擾電壓測試這兩個測試項目通常都是燈具類產(chǎn)品容易不合格的測試項目。制造商在做認證或摸底測試時，需要特別考慮。
抗擾度測試共有靜電放電，輻射抗擾度，快速瞬變脈沖群，雷擊、浪涌，傳導抗擾度，工頻磁場和電壓跌落/電壓中斷七個測試項目。與一般類產(chǎn)品要求不同的是雷擊、浪涌這個測試項目，EN 61547中規(guī)定的此項測試等級會和產(chǎn)品功率有關(guān)，小于等于25W的產(chǎn)品測試等級會低于大于25W的產(chǎn)品，而一般類產(chǎn)品該項測試是和功率無關(guān)的。同時，雷擊、浪涌這個測試項目也是所有EMS項目中比較嚴酷的一個試驗，很多燈具產(chǎn)品都很難通過該試驗。如果產(chǎn)品此項測試不合格，一般在電路上加上壓敏電阻就能通過該項試驗。
除了CE認證中的LVD指令和EMC指令外，歐盟還有一個重要的指令是ErP指令，該指令是歐盟有關(guān)能源相關(guān)產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計要求指令，對多種能源相關(guān)產(chǎn)品確定了最低能效要求。目前ErP指令對LED燈的要求主要體現(xiàn)在實施措施244/2009里，主要對非定向家用LED燈的能效進行要求。
二、美國市場的檢測認證
美國市場對LED燈具產(chǎn)品的安全要求主要有UL，ETL，CSA，MET，cTUVus等認證。主要的認證測試標準有UL 8750，UL 1598，UL 153，UL 1993，UL 1574，UL 2108，UL 1310，UL 1012和UL 60950-1等。
其中，UL 8750是對照明產(chǎn)品中使用LED光源的安全要求，包括使用環(huán)境、機械結(jié)構(gòu)、電氣機構(gòu)等方面的要求。在測試評估方面，UL 8750的主要測試有：與電擊危險相關(guān)的測試評估，與熱危險相關(guān)的測試評估，與機械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)相關(guān)的測試評估，與能量危險相關(guān)的測試，與防火相關(guān)的材料評估，與應(yīng)用環(huán)境相關(guān)的測試評估等。
UL 1598是針對固定式燈具的安全要求，這類燈具皆不帶電源線插頭，包括臺階燈、吸頂燈、吊燈、壁燈、路燈、柱燈等。
UL 153是對于便攜式燈具的安全要求，這類燈具皆為帶電源線插頭，包括手提燈、櫥柜燈、桌燈、落地燈等。
UL 1993是對于自鎮(zhèn)流燈和燈適配器的安全要求，這類燈內(nèi)含驅(qū)動電路，如LED燈泡、緊湊式熒光燈CFL等。
UL 1574和UL 2108分別為隧道照明系統(tǒng)和低電壓照明系統(tǒng)的安全要求。
UL 1310適用于帶2類安全回路的電源供應(yīng)器，而UL 1012適用于不帶2類安全回路的電源供電器。[!--empirenews.page--]
UL 60950-1對可帶LPS安全回路的電源供應(yīng)器進行了規(guī)定。
對于LED照明產(chǎn)品做UL認證時，UL 8750是必測項目，另外根據(jù)產(chǎn)品的類別和電源供應(yīng)器的類別不同，需要增加相應(yīng)燈具類和電源類標準的檢測項目。對于LED照明產(chǎn)品的安全檢測認證，歐盟CE認證和美國UL認證的側(cè)重點有所不同，CE認證側(cè)重于產(chǎn)品的防觸電安全性，而UL認證則更側(cè)重于產(chǎn)品的防火災(zāi)安全性。
美國市場對LED燈具產(chǎn)品的電磁兼容要求就是FCC認證。認證測試標準為FCCPART15B，認證類型為VOC（也就是一般的自我驗證型式的認證）。與歐盟的CE認證相比，F(xiàn)CC測試最大的區(qū)別就是它只有EMI方面的要求而無EMS的要求。測試項目一共是兩個：輻射發(fā)射和傳導發(fā)射，并且這兩個測試項目測試頻率范圍和限值要求也與歐盟CE認證不同。
對于出口到美國市場的LED燈具，除了在安全方面的UL認證和電磁兼容方面的FCC認證外，還有一個最重要的認證是能源之星（ENERGY STAR）的認證。照明產(chǎn)品的能源之星認證是基于產(chǎn)品的UL和FCC認證，主要對產(chǎn)品的光學性能和流明維持壽命方面的檢測認證。
對于LED照明產(chǎn)品的能源之星檢測認證，原來主要由美國能源部（DOE，Department of Energy）負責；而對于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的能源之星檢測認證，主要由美國環(huán)保署（EPA，Environmental Protection Agency）負責。隨著2010年能源之星計劃由DOE向EPA交接工作的逐步完成，目前美國能源之星計劃全權(quán)由EPA負責。
對于LED照明產(chǎn)品的能源之星認證的兩本重要標準是由DOE制定的，分別對固態(tài)照明（SSL，Solid State Lighting）燈具和整體式LED燈（Integral LED lamps）的性能參數(shù)進行了規(guī)定。對于產(chǎn)品性能參數(shù)的兩本主要測試標準分別為IES LM-79-08和IES LM-80-08，其中IES LM-79-08是SSL產(chǎn)品的電氣和光度測量的批準方法，其主要對SSL產(chǎn)品的光電性能測試的環(huán)境條件，儀器設(shè)備要求，測試方法等進行了規(guī)定；而IES LM-80-08是LED光源流明維持測量的批準方法，適用于測量LED封裝、陣列和模組的光通量維持率，主要對測試條件和測試方法等進行了要求。
IES LM-79-08標準中的測試項目主要有總光通量、發(fā)光效率、光強分布、色度坐標、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)和顏色空間不均勻性等。在我們對大量的LED照明產(chǎn)品的測試數(shù)據(jù)和美國DOE CALiPER計劃從市場抽檢的LED照明產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)看出，前期生產(chǎn)的LED照明產(chǎn)品，大部分廠商都致力于提高產(chǎn)品的發(fā)光效率，而忽略了產(chǎn)品的顏色特性，使得產(chǎn)品雖有較高的光效，而產(chǎn)品的顯色性不太好，色調(diào)偏冷，不適用于室內(nèi)通用照明。隨著LED技術(shù)的進一步提高，在我們近期檢測的一些客戶提供的LED燈產(chǎn)品，和DOE CALiPER近期發(fā)布的幾輪檢測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，目前大部分廠商除了關(guān)注產(chǎn)品的光效外，也開始注重產(chǎn)品的顯色指數(shù)和相關(guān)色溫，在產(chǎn)品的光學性能設(shè)計上考慮到了折中選擇。
另外，由于LED具有很強的方向性，以及同一型號LED器件之間的一致性可能不同，這將導致使用這些LED器件制造出的照明產(chǎn)品在空間的明亮程度和顏色特性不同，這方面的性能需要測量產(chǎn)品的光強分布和顏色空間不均勻性的性能指標來表征。同時，由于LED光源的特殊性，對于LED照明產(chǎn)品的流明維持壽命，目前世界上還沒有可以進行加速壽命測試的方法，需要進行較長時間的測試才能近似評估。IES LM-80-08要求LED光源流明維持測試的最短持續(xù)時間為6000小時，推薦的較佳持續(xù)時間為10000小時。
2010年10月CALiPER發(fā)布的第11輪抽檢報告中，對9個LED燈具產(chǎn)品進行了流明衰減測試，對15個LED替代燈產(chǎn)品進行了流明衰減測試。按能源之星標準的要求，在6000小時的工作后，SSL產(chǎn)品如果宣稱25000小時的壽命，光輸出需要維持在初始值的91.8%以上；如果宣稱35000小時的壽命，光輸出需要維持在初始值的94.1%以上。根據(jù)這一判定依據(jù)，這24個LED照明產(chǎn)品的測試情況如表2所示。從測試結(jié)果中看出，目前大部分的LED替代燈產(chǎn)品的流明維持壽命還不能達到能源之星標準的要求。另外，在流明維持的測試過程中，同時需要關(guān)注產(chǎn)品的顏色維持特性。
由EPA全權(quán)負責能源之星計劃后，EPA致力于整合能源之星的標準，EPA已于2011年2月16日發(fā)布了燈具的（Luminaires）能源之星標準的V1.0最終版，用于取代其原來制定的宅用照明設(shè)備（RLF，Residential Light Fixtures）的能源之星標準和DOE制定的SSL燈具的能源之星標準。燈具的能源之星標準包括的光源類別有：熒光燈、高強度放電燈、鹵素燈和LED燈。該標準對于LED燈具的性能提出了更高的要求，如果廠商的LED燈具產(chǎn)品需要申請能源之星，這里需要特別注意。
在這個燈具的能源之星標準中還有兩個相應(yīng)的標準需要關(guān)注，一個是IES LM-82-11，其是對LED光引擎和整體式LED燈的電氣和光學性能的測試標準；另一個是IES TM-21-11，其是LED器件流明維持壽命的推算方法，可以做為IES LM-80-08測試結(jié)果處理的一個補充，從這個標準中也看出，對于LED流明維持壽命的擬合推算只能近似預測產(chǎn)品的壽命，因此目前還不能使用加速老化的方法來預測產(chǎn)品的流明維持壽命。另外，EPA也已經(jīng)聲明，將在后續(xù)發(fā)布燈泡（Lamps）的能源之星標準，用于取代其原來制定的緊湊式熒光燈（CFL，Compact Fluorescent Lamps）的能源之星標準和DOE制定的整體式LED燈的能源之星標準。
總結(jié)
本文簡述了LED照明產(chǎn)品在歐美市場的檢測認證現(xiàn)狀，并結(jié)合我們實驗室在LED照明產(chǎn)品的安規(guī)、EMC和光學性能方面的檢測和研究經(jīng)驗，分析了目前產(chǎn)品檢測過程中存在的問題及相應(yīng)的整改方法。另外，安規(guī)和EMC是電子電器產(chǎn)品的通常檢測項目，在這一方面廠商和檢測機構(gòu)也積累了比較多的檢測和整改經(jīng)驗，而對于LED照明產(chǎn)品，光學性能和流明維持壽命是其特有的檢測項目。對于LED照明產(chǎn)品的性能要求和相應(yīng)的檢測方法，目前美國能源之星標準要求和相應(yīng)的測試標準做了比較明確的規(guī)定，這也是目前世界上比較全面的標準規(guī)范。
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