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。由於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範顯然已不適用。為協助業者正視此項議題，本期將以LED燈具所使用的技術、可能應用的範疇、及目前UL所使用的安全評估來對此進行說明。
LED燈具技術及特性
所謂的LED燈具，顧名思義，是指燈具產品採用LED(Light-emittingDiode，發光二極管)技術做為主要的發光源。LED是一種固態的半導體組件，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後，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上塗上螢光粉，將藍光LED轉化成白光LED產品。此項操作一般需要搭配驅動電路(LEDDriver)或電源供應器(PowerSupply)，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，並同時完成與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，並以環氧樹脂封裝，可承受高強度機械衝擊和震動，不易破碎，且亮度衰減週期長，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。由於LED燈具的使用年限可達5~10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。
隨著製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100Lm/W，而LED暖白光的發光效率，預計在2010年，也可從目前的70Lm/W提高至100Lm/W。與目前其它通用光源相較，鎢絲燈泡約15Lm/W、螢光日光燈約45~60Lm/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：
LED燈具的安全規範
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，所應用的範疇可涵蓋建築、戶外、商業、及居家等，產品則分別有：
LED燈具的安全規範有感於LED光源製造技術的提升、應用層面的變廣，且現行的UL燈具產品安規標準，對於LED光源並無明確的規範，因此在2005年，UL即著手草擬LED光源產品的安全規範—Subject8750，以規範一般性的基本結構評估，來補充燈具產品安規標準的不足，並計劃未來將正式生效成為UL8750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。
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UL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。
Subject8750的安全評估與測試
在大略瞭解各產品應參考的標準後，以下將簡單說明與上述標準互補的Subject8750。Subject8750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：包含範疇，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。不過在此特別提醒讀者，由於每一本安規標準的產品用途與使用環境規定有所不同，因此採用Subject8750條文規範的程度自然也不盡相同。
一、結構要求
使用環境考量：產品使用在不同環境下，如干燥(Dry)、潮溼(Damp)、戶外(Wet)等場所，安規標準對於帶電體的間距、塑料外殼、測試、警示標語(Marking)等，會有不同的要求。
機械性結構要求：此部份首重外殼的安全要求，並著重在防火、防電擊、防碰撞等性能；另在金屬外殼的厚度、**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。
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Class2或LPS安全迴路的能量限制等，皆在此部份的規範範圍內。
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UL1012，UL1310及UL60950-1。基本上，LED數組、LED模塊及LED控制模塊只要位於LPS/Class2安全迴路上，就沒有任何電氣外殼的要求。LED燈具對於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。對於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/Class2，建議最好要符合LPS/Class2。反之，若使用的能量將大於LPS/Class2，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。二、測試評估
在Subject8750的測試項目部份，UL對產品常進行的測試如後：輸入測試(InputTest)、溫升測試(LEDModuleNormalOperationsTemperatureTest)、絕緣耐壓測試(DielectricVoltageWithstandTest)、異常操作測試(AbnormalConditionTests)、電子零件異常測試(UnreliableComponentAbnormalTest)、50瓦電路量測(50-WPointPowerMeasurementTest)等。
LED燈具最新產品類別(CCN)
因為LED燈具應用範圍的日漸廣泛，所以在今年度，UL定義了一些與LED應用有關的新的產品類別(CCN)，如OOQA2(LED模塊，UL8750)、FKSZ(LED驅動器，UL935)、OOLV(節能燈泡，UL1993)、QOVZ(可攜式LED燈具，UL153)，QOVA(LED廚櫃燈，UL153)、IFAM(LED固定式燈具，UL1598)、IFAO(LED?燈，UL1598)等，業者可根據不同產品類別進行UL安規的申請。在此例舉目前與業者較為息息相關的CCN，包括OOQA2與FKSZ的定義如下：
備註:經由UL1012，UL1310與UL60950-1所驗證的電源供應器，也可以通過申請成為FKSZ的LED驅動器。
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，然而在邁入綠色能源的時代，LED光源市場的發展前景仍是十分可期。雖然LED燈具的安規標準尚處於磨合的階段，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，並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。
閱讀更多 C藝術 的文章
