引言：为什么你需要关心 LPS？
如果你正在设计一款带有对外供电接口的产品——无论是 PoE 交换机、USB 充电器、安防摄像头的电源适配器，还是任何需要向外部设备或建筑布线供电的 AV/ICT 设备——LPS（Limited Power Source，限功率源） 就是你绕不开的合规要求。
LPS 的核心目的非常朴素：限制输出端的可用能量，防止外部布线因过载而过热起火。它不是为设备内部安全服务的，而是为了保护设备下游的电缆和负载。
从 UL 60950-1 到 UL 62368-1，LPS 的概念被完整继承，但它的位置、表达方式和与标准其他部分的关联都发生了变化。本文从产品研发工程师的视角，系统梳理 UL 62368-1 中 LPS 的合规路径，并对比它与 UL 60950-1 中 LPS 要求的异同。
LPS 在 62368-1 中的位置：从正文到附录
在 UL 60950-1 中，LPS 定义在正文 Clause 2.5，是标准主体的组成部分。而在 UL 62368-1 中，LPS 被移到了 Annex Q（规范性附录），标题为 "Circuits intended for interconnection with building wiring"（用于与建筑布线互连的电路）。
这个位置变化反映了 62368-1 的方法论转变：
- 60950-1：LPS 是 IT 设备的一个独立安全概念，与 SELV、TNV 等并列
- 62368-1：LPS 是 Annex Q 的一部分，Annex Q 专门处理"与建筑布线互连的电路"这一特定应用场景。LPS 不再是一个孤立概念，而是与 PS 功率源分类（Clause 6）、外部电路要求（6.5.2）、UL 国家差异（Annex DVA）等形成系统化的协同关系
关键理解：在 62368-1 中，LPS 的定位更精确了——它只适用于向外部电路（特别是建筑布线）供电的端口。设备内部电路的火灾防护由 Clause 6 的 PS 分类体系处理，两者分工明确。
LPS 合规路径总览
62368-1 Annex Q.1 提供了五种实现 LPS 的方式。下面的流程图帮你快速定位你的设计应该走哪条路径：
五种限功率方式详解
方式 A：固有阻抗限功率（Q.1.1 a）
电源输出本身受限于内部阻抗，无需任何额外的限功率器件即可满足 Table Q.1 的限值。这是最简洁的方式，常见于小功率反激电源（如手机充电器）。
Table Q.1 限值（固有限功率电源）：
| 输出电压 Uoc | 输出电流 Isc | 视在功率 S |
|---|---|---|
| Uoc ≤ 30V (AC/DC) | ≤ 8.0A | ≤ 100VA |
| 30V < Uoc ≤ 60V (DC only) | ≤ 150/Uoc A | ≤ 100VA |
测量要点：
- Uoc：按 B.2.3 测量，所有负载电路断开
- Isc 和 S：使用任何非电容性负载（包括短路）测量，调节负载以获得最大电流和最大功率
- 测量时间：电子电路保护时在加载后 5s 测量，PTC 器件或其他情况在 60s 后测量
- 对于非正弦交流或纹波大于峰值 10% 的直流，峰值电压不得超过 42.4V
方式 B：线性或非线性阻抗 + PTC（Q.1.1 b）
使用阻抗（可以是线性的电阻，也可以是非线性的 PTC 热敏电阻）将输出限制在 Table Q.1 的限值内。如果使用 PTC 器件，必须满足以下条件之一：
- 通过 IEC 60730-1:2013 第 15、17、J.15 和 J.17 条的测试
- 符合 IEC 60730-1:2013 对 Type 2.AL 动作器件的要求
方式 C：调节网络限功率（Q.1.1 c）
使用调节网络（如稳压反馈环路）限制输出，关键要求是：在正常条件和模拟单故障条件下均满足 Table Q.1 限值。单故障包括调节网络中元件的开路或短路（按 Clause B.4）。
这是对电源设计最具挑战性的方式——你需要证明即使反馈环路中的任一元件失效，输出功率仍不会超过 LPS 限值。
方式 D：过流保护器件限功率（Q.1.1 d）
使用过流保护器件（必须是保险丝或不可调、非自复位的机电式器件）限制输出，满足 Table Q.2 的限值。
Table Q.2 限值（非固有限功率电源）：
| 输出电压 Uoc | 输出电流 Isc | 视在功率 S | 过流保护器件额定值 |
|---|---|---|---|
| Uoc ≤ 20V | ≤ 5.0A | ≤ 250VA | ≤ 100/Uoc A |
| 20V < Uoc ≤ 30V | ≤ 1000/Uoc A | ≤ 250VA | ≤ 100/Uoc A |
| 30V < Uoc ≤ 60V (DC) | ≤ 100/Uoc A | ≤ 250VA | ≤ 100/Uoc A |
测量要点：
- Isc 和 S 在加载后 60s 测量
- 测量时旁路过流保护器件——目的是确定在保护器件动作之前有多少能量可用
- 过流保护器件的额定值基于保险丝和断路器在 210% 额定电流下 120s 内断开的特性
方式 E：IC 电流限制器（Q.1.1 e）
使用符合 Annex G.9 的 IC 电流限制器。这是 62368-1 新增的方式，60950-1 中没有对应选项。IC 电流限制器需要通过 G.9.2 的完整测试程序，包括 6 个样品、8 项测试（启动循环、使能循环、输入电源循环、短路、过载等）。
UL 60950-1 与 UL 62368-1 LPS 要求对比
核心差异总结
| 对比维度 | UL 60950-1 | UL 62368-1 |
|---|---|---|
| 定义位置 | Clause 2.5（正文） | Annex Q.1（规范性附录） |
| 方法论 | 技术导向，独立概念 | 危害导向，与 PS 分类协同 |
| 固有限功率 20-30V 段 | Isc ≤ 100/Uoc | Isc ≤ 1000/Uoc（更宽松） |
| 限功率方式 | 4 种（无 IC 限流器） | 5 种（新增 IC 限流器） |
| PTC 要求 | 通过 IEC 60730-1 测试 | 同左，或符合 Type 2.AL 动作 |
| 与 PS 分类关系 | 无直接关联 | LPS 电路视为 PS2（6.4.5.1） |
| UL 国家差异 | 无 | Annex DVA（Class 2/3 布线标记） |
| 配对导体电缆 | 无专门要求 | Q.2 专门测试要求 |
| 同轴通信电缆 | 无 | Q.3DV.1（UL 差异） |
关键数值差异
最值得注意的数值差异在 Table Q.2 的 20-30V 电压段：
- 60950-1：Isc ≤ 100/Uoc（例如 Uoc=24V 时 Isc ≤ 4.17A）
- 62368-1：Isc ≤ 1000/Uoc（例如 Uoc=24V 时 Isc ≤ 41.7A）
62368-1 在这个电压段的电流限值放宽了 10 倍。这是因为 62368-1 的 HBSE 方法论重新评估了该电压段下的火灾风险——在较低电压下，即使电流较大，总功率仍然受限于 250VA 的上限，火灾风险可控。
设计提示：如果你正在从 60950-1 迁移到 62368-1，不要假设原来的 LPS 设计自动满足新标准。虽然大多数情况下 62368-1 的要求更宽松，但需要逐项验证。
LPS 与 PS 功率源分类的关系
这是 62368-1 中一个容易混淆的点。LPS 和 PS 是两套不同的分类体系，但标准在 6.4.5.1 中建立了关键的桥接关系：
两套体系的定位
- PS 分类（Clause 6.2）：评估设备内部电路的火灾风险，决定防火外壳、材料阻燃等级、PIS 识别和隔离。适用于设备内所有电路。
- LPS 分类（Annex Q.1）：限制设备对外输出端口的可用能量，保护外部布线和下游设备。适用于与建筑布线互连的电路。
桥接规则（6.4.5.1）
满足 Annex Q 要求的电路，在火灾防护中被视为 PS2 电路。
这意味着：
- 一个 LPS 端口在设备内部自动获得 PS2 的防火待遇（V-1 材料、PIS 隔离等）
- 但反过来不成立：一个 PS2 电路不一定满足 LPS 要求——LPS 有额外的电压/电流/功率限制
实际设计中的协同
| 场景 | PS 等级 | LPS 要求 | 防火措施 |
|---|---|---|---|
| 内部 DC-DC 转换器（不给外部供电） | PS2 | 不适用 | V-1 PCB + PIS 隔离 |
| USB 充电端口（对外供电） | PS2 | 需满足 Annex Q | V-1 PCB + PIS 隔离 + LPS 限值 |
| PoE 供电端口（对外供电） | PS3 | 需满足 Annex Q | 防火外壳 + LPS 限值 |
| 内部功放电源轨 | PS3 | 不适用 | 防火外壳 |
外部电路的特殊要求
配对导体电缆测试（Q.2）
如果设备通过配对导体电缆向建筑布线供电，除了满足 Q.1 的 LPS 要求外，还需要通过 Q.2 的额外测试：
- 固有阻抗限流：接入任何电阻性负载（包括短路），60s 后电流不超过限值
- 过流保护器件（有时/电流特性）：110% 电流限值在 60min 内断开；旁路保护器件后 60s 内电流 ≤ 1000/Uoc
- 过流保护器件（无时/电流特性）：60s 后电流不超过限值；旁路保护器件后 60s 内电流 ≤ 1000/Uoc
UL 国家差异（Q.3DV.1）
UL 62368-1 增加了美国/加拿大的特殊要求：
- 最大额定输出电压 ≤ 60VDC（振铃电压除外，见 Annex H）
- 0.4mm 线径电缆：每导体电流 ≤ 1.3A
- 更大线径电缆：每导体电流 ≤ 2.4A
- 最大额定输出功率 ≤ 100VA
- 设备必须标记最大额定电压和每导体最大额定电流
- 多路输出需分别标识各路额定值
这些要求与 NEC（NFPA 70）Article 725 的 Class 2/Class 3 电路要求以及 CEC（CSA C22.1）的对应条款保持一致。
常见设计陷阱
| 陷阱 | 说明 | 规避建议 |
|---|---|---|
| 混淆 LPS 和 PS 分类 | LPS 管外部，PS 管内部，两者独立但有关联 | 分别评估：对外端口做 LPS，内部电路做 PS |
| 忽略电池充满状态 | Q.1.2 明确要求电池充满时测量 Uoc 和 Isc | 测试前确保电池处于满充状态 |
| 调节网络单故障遗漏 | 方式 C 要求模拟调节网络中每个元件的开路/短路 | 对反馈环路做完整的 FMEA 分析 |
| PTC 冷态 vs 热态 | PTC 在冷态下的限流能力与热态不同 | 按标准要求在 60s 后测量，此时 PTC 已动作 |
| 忽略 UL 国家差异 | Q.3DV.1 的 1.3A/2.4A 导体电流限制是 UL 特有 | 做 UL 认证时必须逐条核查 Annex DVA |
| 20-30V 段限值混淆 | 60950-1 和 62368-1 在 20-30V 段限值差 10 倍 | 不要假设旧设计自动合规，逐项验证 |
| 过流保护器件选型错误 | 方式 D 要求不可调、非自复位的机电式器件 | 不能用 PTC 或电子保险丝替代，必须是熔断器或断路器 |
| 忽略电缆阻抗 | 评估配件侧 LPS 时，电缆阻抗可计入限功率 | 在测试报告中明确标注电缆规格和长度 |
合规检查清单
在提交 UL 认证前，请逐项确认：
- 已识别所有对外供电端口，确定哪些需要满足 LPS
- 已选择限功率方式（A/B/C/D/E）并完成对应测试
- 固有限功率方式：已验证 Table Q.1 限值（Uoc、Isc、S）
- 非固有限功率方式：已验证 Table Q.2 限值，过流保护器件额定值正确
- 方式 C：已完成调节网络单故障模拟测试
- 方式 D：过流保护器件为保险丝或不可调非自复位机电式器件
- 方式 E：IC 限流器已通过 G.9.2 完整测试程序
- 电池供电设备：已在电池充满状态下完成测量
- 配对导体电缆供电：已通过 Q.2 额外测试
- UL 认证：已核查 Q.3DV.1 的导体电流限制（1.3A/2.4A）
- UL 认证：已按要求标记最大额定电压和每导体最大额定电流
- 内部电路已完成 PS 分类，LPS 端口按 PS2 施加防火措施
- 已核查 Annex DVA 中与 Class 2/Class 3 布线相关的标记要求
总结
LPS 在 UL 62368-1 中虽然从正文移到了附录，但其重要性和实用性丝毫没有降低。理解 LPS 的关键在于把握三个层次的关系：
- LPS 本身：五种限功率方式，两套限值表（Table Q.1 / Q.2），核心是限制输出能量保护外部布线
- LPS 与 PS 的协同：LPS 电路在内部被视为 PS2，享受对应的防火待遇
- LPS 与 60950-1 的继承关系：核心概念一致，但位置、表达、数值细节和新增选项（IC 限流器）都有变化
对于从 60950-1 迁移到 62368-1 的工程师，好消息是 LPS 的基本逻辑没有变——如果你在 60950-1 下做过 LPS 设计，核心经验仍然适用。但需要特别注意 20-30V 段的限值差异、UL 国家差异中的导体电流限制，以及新增的 IC 电流限制器选项。