LED燈具產品北美和歐洲准入差異解析

德国莱茵tuv LED燈具產品北美和歐洲准入差異解析
2017年3月15日 | 產品安全

LED產品作為新一代綠色照明逐漸成為全球範圍的應用,同時也隨著全球經濟形勢的回暖和中國LED的發展,中國半導體照明產業規模持續增長,其中LED通用照明仍然是市場發展最主要的推動力。中國LED照明產品出口呈現海外市場遍地開花,出口區域結構更趨均衡。其中,北美與歐盟市場成為中國LED產品出口的最大的兩個地區,但是LED 燈具產品在兩個地區的法規指令要求卻有不同程度差異, 如何符合兩地的法規要求以及市場需求一直是中國製造商的關注點。

 

一、美國、加拿大進入要求

出口北美市場的LED燈具產品同樣需要符合美國法規要求的電氣安全、電磁兼容、能效以及化學測試要求, 但這些要求與歐盟指令要求存在不同程度的差異:

 

電氣安全測試

隸屬美國勞工部的職業安全和健康管理局(OSHA)要求在工作場合所使用的產品必須經美國國家認可實驗室(NRTL)測試並發證以保證使用者的人身安全,因此大部分電氣產品進入美國市場必須要符合NRTL標誌,由OSHA授權國際認證機構作為NRTL發證機構,按照產品的適用標準進行測試以及發證; 針對加拿大市場,在加拿大銷售或者進口到加拿大的電氣產品必須經過驗證,測試必須由加拿大標準委員會(SCC)認可的實驗室完成。 德國萊因TÜV的cTUVus是美國以及加拿大政府授權並受北美市場以及買家廣泛認可的電氣安全認證證書。

北美的燈具標準與歐盟IEC有較大差異,而且北美的電氣安全測試不需要考慮EMF的要求。北美的燈具標準通常按照安裝用途以及使用場所確定標準的範圍。

 

標準產品 美國/加拿大標準
便攜式燈具 ANSI/ UL153, CAN/CSA C22.2 No 12
自鎮流燈泡及其適配器 ANSI/ UL1993/CSA C22.2 No. 1993
固定式燈具 ANSI/UL1598 ,CSA C22.2 No. 250.0
軌道燈 ANSI/ UL 1574, CSA C22.2 No.9.0
聖誕樹和裝飾燈配件 ANSI/ UL 588, CSA C22.2 No.37
用於燈具的LED 燈源設備以及驅動 UL8750, CSA C22.2 No. 250.13

舉例:固定安裝的吊頂燈、嵌入式的吸頂燈…等適用的標準是ANSI/UL1598以及CAN/CSA C22.2 No. 250.0

  • 如這些燈具是採用LED光源,認證的時候需要額外考慮ANSI/UL 8750 以及CSA C22.2 No. 250.13
  • 如採用內置電子式電源,除須通過燈具系列標準之測試外,其內置電子式電源供應線路亦須符合 UL1310 或UL 60950-1的要求

 

能效測試

美國某些地區對獲得能源之星或DLC認證的燈具產品也提供不同程度的財政補貼。美國目前的LED燈泡和燈具的能效測試主要集中在LED燈具的能源之星和DLC,Lighting Facts label,這些都屬於自願性的要求,美國聯邦最低能效要求(DOE)目前還沒有把LED燈泡以及LED燈具納入管控範圍。但在美國加州地區,可移動式LED燈具必須滿足加州能耗的特別要求。

1)ENERGY STAR能源之星的能效認證

ENERGY STAR能源之星標誌是由美國環保署(Environmental Protection Agency, EPA) 和能源部(Department of Energy, DOE)共同創建,旨在保證所列管產品的能效符合法規要求, 但其為自願測試認證。目前針對LED燈泡產品, 能源之星Lamps program V1.1 以及最新版V2.0 都可以採納, 但2017年1月2日起,必須採用Lamps program V2.0; 針對LED燈具產品,能源之星測試要求版本Luminaire program V2.0 已經正式在2016年6月1日生效。適用的LED燈泡主要有三種: 非定向燈、定向燈和非標燈。能源之星對LED燈泡的相關光電參數、閃頻和流明維持與壽命都有嚴格的要求, 測試方法引用LM-79與LM-80 兩個標準。在新的能源之星規則燈泡Lamp V2.0 裡,大幅提高燈泡的光效要求,拓寬產品性能和範圍,增加能效和性能的分類級別。 EPA將持續關注功率因數、調光、閃爍、加速老化方案及可連接產品。

 

2) Lighting Facts label能效認證

它是美國能源部(DoE)宣布實施的自願能效標籤項目,目前只針對LED燈具產品,它推出的本意是「Give them the Facts」,是為了讓照明產品達到數據更具體和可信度更高的要求,從五個方面披露該產品真實的性能參數: 流明lm、初始光效lm/W、輸入功率W、相關色溫CCT、顯色性指數CRI。該項目適用的LED燈具產品範圍是:交流電或直流電供電的完整燈具、低壓12V交流或者直流燈具、可分離電源的LED燈具、線性或者模組化產品。

 

3)DLC的能效認證

DLC的全稱是「The DesignLights Consortium」。美國東北能源效率合作組織(Northeast Energy Efficiency Partnerships, NEEP)發起的一項自願性的能效認證計劃,DLC 認證產品目錄被用於在美國各地尚未被「能源之星(ENERGY STAR)」標準覆蓋的高性能LED燈具的推廣。目前的DLC技術要求表格最新版是2016年9月1日起執行的V4.0版,它所涉及的照明產品主要集中在戶外的商業和工業建築用LED燈具,如戶外壁燈、車庫燈、工礦燈、戶外LED燈具以及LED燈管等照明產品。它對產品的主要性能要求:總光通量、環帶光通量、光效、色溫、顯色指數、光通維持率、功率因數、諧波失真。 DLC認證要求產品必須由獲得NVLAP認可的第三方實驗室進行測試並出具報告。

 

4) FTC能效標貼

根據美國聯邦貿易委員會FTC法令要求,LED燈進入美國市場銷售需要在包裝盒以及燈體上貼上能源標貼,向公眾披露該產品的年度耗電量、壽命等資訊,FTC 能效標貼與上述的Lighting Facts Label 標籤類似, 但FTC 能效標貼是強制要求。詳見FTC energy guide label 要求法規:16 CFR 305

 

5)美國加州能效要求

為了提高用電產品的效率,美國加里福尼亞州能源委員會(California Energy Commission)於2005 年 12 月 30 日依法實施電器能效法規(Appliance Efficiency Regulation)。總計對二十多類產品進入美國加州必須遵守的能效和使用效率的法規要求。目前最新的要求是2015年10月頒布執行的CEC法規。針對燈具產品,可移動式LED燈具的能效必須滿足CEC 能效要求才能進入加州地區銷售, 並且測試必須在CEC認可的實驗室完成。

 

6) 加拿大能效測試要求

針對燈具類產品,目前加拿大強制能效要求NRCan已經管控了通用螢光燈、通用白熾反射燈、通用燈產品, 但目前對LED光源燈具產品沒有強制能效要求。

 

FCC/ICES測試要求

FCC是美國聯邦法律規定的對電傳視訊產品的無線電騷擾(EMI)特徵限值的強制性認證,但並不包涵EMS(無線電抗干擾) 的測試要求; LED燈具的FCC認證測試與歐盟CE中的電磁兼容EMC認證測試有較大區別。

FCC認證的方式分為Verification(自我認證)、Declaration of Conformity(公告宣稱)和Certification(驗證)三種模式,採用何種方式,取決於產品的類型, 如LED面板燈產品FCC測試的標準為FCC 47 CFR part 15B,認證類型為Verification。需要注意,LED燈具的FCC認證分為Class A(工業、商業環境中使用的LED燈具)和Class B(居民環境中使用的LED燈具)兩類,兩類的測試限值完全不一樣,CE認證中的無線電騷擾測試限值標準只有一種,限值與FCC中的Class B類似,多了一個9k-30MHz電磁場輻射測試。

加拿大對電氣產品也制定了強制的電磁兼容要求, 簡稱ICES, 是加拿大工業部(Industry Canada)的一個強制認證,LED燈類產品的標準是ICES-005, 其要求基本與FCC part 15B 一致,但是輻射測試擴展到1000MHz。從2016年12月1日起正式執ICES-005 Issue 4行,加拿大不再接受ICES 005 Issue 3 版本的報告。

 

二、歐盟法規要求

在歐洲,由於禁止銷售白熾燈的政策,LED照明燈具的需求預計將逐漸增加。此外,各種各樣的領域包括汽車、戶外和裝飾等應用領域,以及LED照明燈具在室內的使用需求也將激增,符合歐盟法規的進入要求也成為中國廠商要面對的挑戰。

根據歐盟委員會法令 , 燈具及類似產品在歐洲銷售必須加貼CE驗證標誌。產品如需打上CE 標誌,必須要符合歐盟對燈具產品的電氣安全、EMC、化學物質、能耗以及能效標貼等如下指令要求:

 

法令 法規標準號
低電壓指令 Low Voltage Directive (EC 2014/35/EU)
電磁兼容指令 2014/30/EU
報廢電氣電子設備指令 WEEE Directive (2012/19/EU)
限制使用有害化學物質指令 RoHS Directive (2011/65/EC)
富馬酸二甲酯限值指令 Dimethyl fumarate (DMF) (2009/251/EC)
能耗相關產品的生態化設計要求 ERP(2009/125/EC)
能效指令以及能效標貼實施細則 EU NO.1194/2012;NO.874/2012

 

電氣安全測試

低電壓指令(Low Voltage Directive,LVD)為所有進入歐盟的低電壓產品確立了整體的安全要求,半導體照明產品屬於其所定義的低電壓產品,因此也必須遵循低電壓指令的規範。不同的LED燈產品對應測試標準各有不同,如下表:

 

安全標準 標準號 備註
燈具系列標準 IEC/EN 60598 series 如固定式天花燈具 EN60598-1; EN60598-2-1
燈具配件系列 IEC/EN 61347 series 如LED控制裝置 IEC/EN 61347-2-13
LED 光源 LED節能燈   IEC/EN 62560
LED 模塊      IEC/EN 62031
LED 燈管      IEC/EN 62776
燈具如是採用LED 光源需要額外評估LED 光源的相應標準
燈座系列

 

螺口燈座       IEC/EN 60238
卡口燈座       IEC/EN 61184
熒光燈座       IEC/EN 60400
雜類燈座       IEC/EN 60838
燈具如採用燈座,其燈座也需要滿足相應的標準
光生物安全性 IEC/EN 62471
IEC/TR 62778
評估燈或燈光系統光生物學的安全,但不包括激光產品
EMF測試 IEC/EN62493 照明設備產生的電磁場對人類輻射的評估
以LED 路燈為例,其電氣安全測試要滿足標準:EN 60598-2-3 + EN 60598-1 +EN 62471+ IEC/TR 62778 + EN 62493+ EN 62031 以及EN 61347-2-13(若有控制裝置)

 

電磁兼容測試

根據歐盟2014/30/EU指令要求,電池兼容測試包括兩方面: 電磁干擾(EMI)和電磁耐受(EMS), 前者主要表現為傳導干擾和輻射干擾,而後者主要考慮產品對諸如靜電放電、輻射、脈衝群、浪湧、傳導干擾的耐受能力, 即抗干擾測試。主要測試標準為: EN 55015、EN 61547 以及EN 61000-3-2 電源諧波要求、EN 61000-3-3 電源閃爍要求。

 

ERP 指令

對於LED 燈產品,ERP指令規定LED燈以及控制裝置需要滿足以下要求:

  • 能耗要求: 燈具最大能效指數EEI、控制裝置的空載功率、待機功率,以及負載效率
  • LED 燈的功能測試要求:6000h 燈的存活率以及流明維持率、失效前開關次數、啟動時間、95%流明上升時間、過早失效率、顯色指數、色容差(對顏色一致性的要求)、 功率因素PF。 但目前歐盟ERP並沒有對LED閃頻提出要求。
  • 產品資訊標誌以及能效標貼要求: 標示光通量、標稱壽命、色溫等

詳細要求限值請參考實施規則(EU NO.1194/2012; NO.874/2012)

LED 燈具產品滿足上述的電氣安全、EMC、ERP、化學ROHS、 Reach以及電子報廢回收指令要求就可以打上CE標誌,另外LED燈泡與燈具還需要按照能效標籤,按照實測的能耗資料貼上能效標籤。

 

三、產品性能受到買家青睞

在LED產品檢測中,除了常見電氣、能效、電磁相容測試等強制要求外,無論歐盟還是北美市場,越來越多買家重視LED 燈具產品一些自願認證證書以及性能測試,例如歐洲市場公認的GS證書、美國DLC(DesignLights Consortium®),Lighting Facts測試認證列名等。此外,某些LED產品的專項光學特性也越來越被買家重視,如頻閃驗證、光譜量測、色彩一致性,以及顯色性指數CRI、LED 老化測試、能源轉換效率、全光通量、可視角範圍等性能要求。因此面對競爭越來越激烈的歐美市場, 除了符合強制的認證測試以外,額外的性能表現往往使其產品在眾多同類產品裡更容易脫穎而出。

 

德國萊因TUV的服務方案

  • 對LED燈具產品進行電磁相容、能效測試和電氣安全測試,提供北美認證cTUVus、CE、GS、能源之星、FCC、DLC等認證,為製造商提供一站式當地語系化服務,提高認證效率、節約成本,為產品進入歐美市場保駕護航。
  • 針對買家與製造商特定要求,提供無頻閃、光譜量測以及色彩一致性驗證證書服務,也能夠提供專項或多項性能測試, 如色彩表現指標、LED老化測試、能源轉換效率、全光通量、可視角範圍以及其他測試服務,為產品增添競爭力。
  • 針對買家與製造商特定要求,對LED驅動電源提供輸出頻閃以及可靠性測試驗證。