一句话总结：IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0) 新增 Clause 17 规定了输出工作电压 Uout 的标准化确定方法——在额定供电电压（或最严酷电压）下，通过调节负载寻找最大输出电压（含对地电压），实测值不得超过声明的 Uout。Uout 是决定 Clause 13 爬电距离/电气间隙的直接输入参数，本文提供 Uout 确定方法与安全距离映射的完整指南。
1. 背景：Clause 17 为何是 Ed 3.0 的重要新增条款
IEC 61347-2-13:2014 (Ed 2.0) 及其 Amendment 1:2016 中没有独立的 Uout 条款。输出工作电压的确定方法分散在不同条款中，缺乏统一的标准化测试程序。
Ed 3.0 新增 Clause 17 的原因在 Foreword 中明确表述：
i) 输出工作电压 (Uout) 确定方法的修订（新 Clause 17）
这一变化的驱动力包括：
- Ed 4.0 的 Part 1 对绝缘配合（Clause 13）进行了更严格、更系统化的规定，要求有明确的 Uout 作为输入参数；
- LED 驱动器输出功率和电压范围不断扩大（Ed 3.0 将 DC 范围扩展至 1500V），更需要标准化的 Uout 确定方法；
- 恒定电流型 LED 驱动器的输出特性与传统恒压型电源不同，需要专门的负载调节方法。
2. Clause 17 测试方法详解
2.1 标准原文核心要求
在正常工作条件和任何其他负载条件（包括异常条件）下，输出端子间的电压不得超过按照 6.1.1 声明的输出工作电压 Uout。
测试步骤：
| 步骤 | 操作 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 供电设置 | 使用额定供电电压；若为电压范围，选择最严酷的电压值 |
| 2 | 初始负载 | 连接 LED 光源，光源数量对应最大额定参数 |
| 3 | 负载调节 | 尝试串联/并联更多 LED 光源（或电阻，如果结果不受负载类型影响），寻找最大输出电压 |
| 4 | 测量 | 记录输出端子间最大电压 + 输出端子对地最大电压 |
| 5 | 判定 | 实测电压 ≤ Uout |
2.2 关键测试细节
"最严酷供电电压"的选择
对于额定供电电压范围的控制装置（如 100-277V），不是简单地取最大值。需要分析驱动器的内部拓扑，找到使输出电压最高的供电条件。通常情况下：
- 对于非稳压型（buck）拓扑 → 高供电电压导致高输出电压
- 对于稳压型（isolated flyback） → 需要实际测试确认
负载调节策略
标准注 1 给出了指导性的负载调节方法：
可通过串联或并联其他 LED 光源（或电阻，如结果不受负载类型影响）来改变总负载阻抗。通常增加串联 LED 数量会使电压升高。大多数情况下，最高电压出现在空载条件。
关键信息：
- 空载（no-load）通常是最严酷条件：许多 LED 驱动器在输出开路时，输出电压会升至 OVP 保护点或最大输出电压；
- 但这不是绝对的——有些拓扑在轻载下有更高电压；
- 允许使用电阻代替 LED 光源进行试探性测试，只要结果不受负载类型影响。
对地电压的豁免条件
标准明确声明：
对于提供了一次侧与二次侧之间绝缘的控制装置，不要求测量输出端子对地电压。
（Note 2: 对于这种浮地电路，不存在对地参考。）
这意味着：
- 隔离型 LED 驱动器（有变压器隔离）→ 仅需测量输出端子间电压
- 非隔离型 LED 驱动器 → 需测量输出端子间电压 + 输出端子对地电压
3. 电压分类体系与 Uout 的安全意义
3.1 IEC 61140 电压分类
Uout 的数值直接决定了控制装置的电压分类，进而决定了安全绝缘要求：
| 分类 | 英文全称 | 定义 | 安全特征 | IEC 61347-1 条款 |
|---|---|---|---|---|
| ELV | Extra-Low Voltage | AC ≤ 50V 或 ripple-free DC ≤ 120V | 基础电压限制 | 3.40, 9.3 |
| SELV | Safety Extra-Low Voltage | ELV 基础上 + 正常/异常/单故障下均不超限 | 安全触及，可徒手接触 | 3.41, 9.5 |
| PELV | Protective Extra-Low Voltage | ELV 基础上 + 正常/异常下不超限 + 可接地 | 需接地保护 | 3.43, 9.5 |
| FELV | Functional Extra-Low Voltage | ELV 电压但非 SELV/PELV | 仅功能用途，不可安全触及 | 3.42 |
3.2 ELV 限值（IEC 61347-1 Table 6）
Part 1 Clause 9.3 规定了 ELV 电路的电压上限。Table 6 根据波形类型定义了不同的限值（working voltage 和 working peak voltage）。关键数据：
- AC 正弦波：working voltage ≤ 50V RMS
- DC 纹波 < 10%：working voltage ≤ 120V DC
- 复合波形：需同时满足 working voltage 和 working peak voltage 限值
注意：实测电压不得超过 Table 6 的限值，且在最小/最大供电电压和最小/最大供电频率的所有组合下、以及输入极性反转条件下均需验证。
4. Uout 与 Clause 13 安全距离的映射关系
Uout 是整个绝缘配合体系的核心输入参数。
5. Uout 确定流程
6. 典型 IEC 电压等级与 Uout 对应关系
| 电压分类 | 电压限值（AC） | 电压限值（DC） | 典型 Uout 范围 | 安全含义 |
|---|---|---|---|---|
| ELV | ≤ 50V RMS | ≤ 120V 无脉动 | Uout ≤ 50V AC / 120V DC | 基础低电压门槛 |
| SELV | ≤ 50V RMS | ≤ 120V 无脉动 | Uout 在 ELV 范围内 + 隔离 + 接地保护分离 | 可安全触及，无需额外防护 |
| PELV | ≤ 50V RMS | ≤ 120V 无脉动 | Uout 在 ELV 范围内 + 隔离 + 可功能性接地 | 需接地连接，可触及 |
| FELV | ≤ 50V RMS | ≤ 120V 无脉动 | ELV 范围但不满足 SELV/PELV 隔离要求 | 不可触及，需附加防护 |
| 非 ELV（高压输出） | > 50V RMS | > 120V DC | Uout > ELV 限值 | 全量安全绝缘要求 |
ELV 判定的关键数据点（IEC 61347-1, Table 6）
- 正弦 AC：working voltage ≤ 50V RMS
- 直流无脉动（ripple < 10%）：≤ 120V
- 非正弦/复合波形：需参照 Table 6 具体波形类型的 working peak voltage 限制
注意：对于 LED 驱动器，输出电压通常是含有高频纹波的 DC 或 PWM 波形，不属于 pure DC。判断时需注意波形类型对照 Table 6 的相应行。
7. 工程师设计建议
7.1 Uout 声明值的确定策略
- 不要以额定输出电压作为 Uout：Uout 必须基于实测最大输出电压（含空载和故障条件）；
- 预留安全裕量：如果实测最大空载电压为 58V，建议 Uout 声明 ≥ 60V（而非刚好 58V），避免批量容差导致的超限；
- 可编程驱动：在所有可设定条件下测最严酷值。
7.2 隔离型驱动的设计优势
- 隔离型驱动免除了输出对地电压的测量要求（Clause 17 Note 2），减少了测试项；
- SELV 隔离型驱动可进入"安全可触及"类，降低终端灯具的防护等级要求；
- 但隔离变压器的设计需要满足 Clause 12.8 和 IEC 61558 的要求。
7.3 Uout 与爬电距离的计算
- 工作频率 ≤ 30kHz：仅需按 working voltage 查 Table 12；
- 工作频率 > 30kHz：需同时考虑 working voltage 和 working peak voltage（Table 13），并按 Figure 3 流程确定；
- 如果 Uout ≤ 25V AC 或 60V DC，则不需要最小爬电距离/电气间隙（13.1 的豁免），仅需通过电气强度测试（10.3）。
7.4 测试操作建议
- 空载条件不可遗漏：大多数控制装置在空载时输出电压最高；
- 使用可变电子负载（CC/CV/CR 模式）快速扫描负载曲线，找到电压峰值点；
- 测试过程中监控输出波形，确认峰值电压（而非仅 RMS）；
- 对于恒流型驱动，使用高阻抗负载模拟接近开路的条件。
参考文献
- IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0), Clause 17 — Output working voltage (Uout)
- IEC 61347-1:2024 (Ed 4.0), Clause 9.3 — ELV limits (Table 6)
- IEC 61347-1:2024 (Ed 4.0), Clause 13 — Creepage distances, clearances and distances through insulation
- IEC 61347-1:2024 (Ed 4.0), Clause 3.40-3.43 — ELV/SELV/FELV/PELV definitions
- IEC 61140 — Protection against electric shock
- IEC 60664-1:2020 — Insulation coordination for equipment
关键事实
- IEC 61347-2-13:2024 (Ed 3.0) Clause 17 规定 Uout 在额定供电电压下通过调节负载寻找最大输出电压（含对地电压）确定
- 浮地电路（输出端与地无电气连接）豁免对地电压测量，仅测量输出端正极-负极差分电压
- Uout 是 IEC 61347-1:2024 Clause 13 爬电距离与电气间隙计算的直接输入参数
- IEC 61347-2-13:2024 Clause 17 要求实测 Uout 不得超过制造商声明的额定 Uout 值
- 测试须在产生最高功率损耗的输出设定下进行，含调光/CLO 等全部功能激活
常见问题
Q: IEC 61347-2-13 Uout 怎么确定？ A: 在额定供电电压（或最严酷电压）下，调节 LED 负载寻找最大输出电压——改变负载阻抗和 LED 串联数找到最大电压点（包含对地电压分量）。实测值不得超过制造商声明的 Uout 额定值。浮地电路免除对地电压测量。
Q: Uout 和 IEC 61347 爬电距离电气间隙有什么关系？ A: Uout 是 Clause 13 安全距离计算的直接输入参数——查表时用 Uout 对应工作电压列，配合污染等级和材料组确定爬电距离。Uout 越高，要求的爬电距离越大。因此准确测定 Uout 是 PCB 间距设计的前置条件。
Q: IEC 61347-2-13 浮地电路对地电压需要测量吗？ A: 如果输出端与地之间无电气连接（浮地设计），Clause 17 允许免除对地电压测量，仅测量输出端正极-负极之间的差分电压。但浮地设计需满足 Clause 12 绝缘要求，且不得在安装使用中被意外接地。
Q: IEC 61347 Uout 测试最严酷负载怎么找？ A: 在所有额定负载范围内扫描——改变 LED 串联数（影响正向电压堆叠）、调整负载电阻值（影响电流调节点），寻找使输出电压最高的组合。对于恒流驱动，最高 Uout 通常出现在最大 LED 串联数和最小电流设定的交叉点。