一句话总结：UL 1310 7th Ed. (rev. June 9, 2022) 的温升测试（Section 33）以 Table 33.1 线圈绝缘等级温升限值为核心——从 Class 105（75°C 线圈/55°C 金属外壳/75°C 非金属外壳）到 Class 220（160°C 线圈），每种绝缘等级有精确的温升上限和热电偶/电阻法测温选择规则。本文提供基于绝缘等级的温升限值速查表、线圈电阻法测温公式和测试布置示意图，帮助测试工程师在工装前就确定正确限值。
1. 测试目的与适用范围
UL 1310 Section 33 正常温升测试（Normal Temperature Test）是 Class 2 电源单元最核心的安全测试之一。其目的不是验证产品能否"工作"，而是验证产品在最严酷的正常使用条件下运行时，各部件的温度是否会超过其绝缘材料的安全极限。
适用范围：所有 UL 1310 覆盖的 Class 2 电源单元，包括直接插墙式（direct plug-in）、线缆连接式（cord-connected）和固定安装式。
2. 测试条件
2.1 环境温度
根据 Section 25.7，试验应在环境温度 21 – 30°C (70 – 86°F) 范围内进行。Table 33.1 中的所有温度限值均以 25°C (77°F) 环境温度为基准。
对于指定了更高工作环境温度的产品（如 TMA = 40°C），可以使用 33.15 中的公式进行换算。
2.2 供电条件
- 电源通过分支电路供电，分支电路保护装置额定值等于产品可插入的最小插座额定值（Section 25.3）
- 频率为产品的额定频率；多频率范围产品在各测试中使用最低或最高频率（Section 25.4）
- 直接插墙式产品从模拟石膏板墙体内的非金属插座盒操作（Section 25.5）
2.3 负载条件
根据 Table 25.3，输出负载配置如下：
| 输出电流类型 | 测试负载 |
|---|---|
| 交流输出 | 可调电阻，调节至额定输出电流 |
| 整流输出 | 可调电阻并联 10,000 μF 电容，调节至额定输出电流（波形因数 ≤ 1.05 时可省略电容） |
| 电池充电器 | 按电池类型放电（铅酸电池放电至 1.75V/节，Section 25.10 – 25.12） |
3. 最大温升限值 — Table 33.1
Table 33.1 定义了各部件的最大允许温升（基于 25°C 环境温度）。
3.1 线圈绝缘等级限值
线圈绝缘等级（Insulation System Class）是温升测试中最核心的限值指标。不同等级的绝缘材料耐受温度能力不同：
关键理解：
- 电阻法：测量绕组内部电阻变化计算平均温升。因为线圈内部温度高于表面，所以电阻法的限值更高。
- 热电偶法：测量线圈外表面温度。由于测量的是表面温度，限值比电阻法低约 10°C。
3.2 外壳表面温度限值
| 外壳材料 | 直接插墙式 | 半永久/永久安装式 |
|---|---|---|
| 金属表面 | 30°C (54°F) 温升 → 约 55°C | 45°C (81°F) 温升 → 约 70°C |
| 非金属表面 | 50°C (90°F) 温升 → 约 75°C | 65°C (117°F) 温升 → 约 90°C |
材料分类（footnote c）：导热系数大于 0.01 cal/s/cm²/cm/°C 的材料被视为金属（热导体）。
3.3 其他部件限值
| 部件 | 最大温升 | 备注 |
|---|---|---|
| 橡胶/热塑绝缘导线 | 35°C | 经评估可用于更高温度的除外 |
| 硅元件 (Silicon) | 75°C | 经评估可用于更高温度的除外 |
| 纤维电绝缘 | 65°C | — |
| 酚醛组合物 | 125°C | — |
| 漆布绝缘 | 60°C | — |
| 木质或类似材料 | 65°C | — |
4. 测温方法：热电偶 vs 电阻法
UL 1310 Section 33.10 – 33.14 明确规定了两种测温方式及其适用条件。
4.1 热电偶法（Thermocouple Method）
默认方法。除明确要求使用电阻法的场景外，所有温度测量均使用热电偶。
- 热电偶线材：24 AWG (0.21 mm²) 至 30 AWG (0.05 mm²)
- 裁判测量使用 30 AWG 铁-康铜热电偶 + 电位计仪表
- 热电偶节点须与被测表面紧密接触
4.2 电阻法（Resistance Method）
仅适用于线圈绕组，且仅在以下情况下使用（Section 33.12）：
- 线圈浸入密封化合物中
- 线圈包裹有隔热材料
- 线圈包裹有厚度超过 1/32 inch (0.8 mm) 的棉、纸或人造丝等材料
测量公式（Section 33.13）：
Δt = (R/r) × (k + t₁) − (k + t₂)
其中：
- Δt = 温升 (°C)
- R = 测试结束时的线圈电阻 (Ω)
- r = 测试开始时的线圈电阻 (Ω)
- k = 234.5（铜绕组）
- t₁ = 测试开始时室温 (°C)
- t₂ = 测试结束时室温 (°C)
4.3 断电测量技巧（Section 33.14）
由于测量 R 需要断电，可采用以下方法确定断电瞬间的电阻值：
- 断电后多次快速测量电阻值
- 绘制电阻-时间曲线外推至断电瞬间
- 或使用可在线圈通电状态下测量电阻的仪表
5. 温升测试布置示意图
6. 电池充电器的特殊测试要求
对于电池充电器，UL 1310 区分了两种使用场景：
连续充电场景（Section 33.5 – 33.6）
如果充电器可能用于连续充电：
- 无充电状态指示器：测试持续至温度稳定 → 更换放完电的电池 → 重复至达到最高温度
- 有视觉充电状态指示器：测试至指示灯显示充满 → 更换放完电的电池 → 重复
- 有充电时间标识：测试至标识的充电时间 → 更换放完电的电池 → 重复
- 同时具备指示器和时间标识：以先到者为准
非连续充电场景（Section 33.4）
如果充电器不太可能用于连续充电：
- 持续测试至温度峰值后，更换第二块放完电的电池
- 在第二个负载条件下达到温度峰值时终止测试
7. 直接插墙式产品的安装方向要求
Section 33.2 要求直接插墙式产品必须在水平和垂直两个方向分别进行温升测试。线缆连接式产品则需在所有可能的安装方向进行测试。
这是因为重力方向会影响产品内部的热对流模式，可能导致某个方向下的温升更高。
8. 工程师提示
1. 绝缘等级是设计输入，不是测试结果。 在设计阶段就应确定变压器的绝缘等级（如 Class 130(B) 或 Class 155(F)），然后验证温升是否满足该等级的限值。不要在测试失败后又去"降级"绝缘等级。
2. 热电偶测量比电阻法简单，但限值更严格。 对于标准骨架变压器（线圈暴露表面可接触），可以用热电偶法。对于浸漆或包覆型变压器，必须使用电阻法，其限值更宽松（高约 10°C）。
3. 电池充电器的温升测试耗时最长。 如果充电器为连续充电设计，可能需要多次充放电循环才能达到最高温度。务必在项目计划中为温升测试预留充足时间。
4. 不要忽视直接插墙产品的安装方向。 水平和垂直两个方向的测试都必须通过。如果在某个方向下温升超标，可能需要调整内部布局或散热设计。
5. 外壳表面温度是"温升"而非"绝对温度"。 Table 33.1 中的限值（如金属 30°C）是温升，加上环境温度 25°C 后约等于 55°C 绝对温度。对于半永久/永久安装式产品，金属限值为 45°C 温升，含义完全不同。
关键事实
- UL 1310 Section 33 和 Table 33.1 规定线圈最大温升按绝缘等级划分——Class 105(A): 75°C、Class 130(B): 90°C、Class 155(F): 115°C、Class 180(H): 135°C、Class 220(R): 160°C，基于 25°C 环境温度的电阻法测量
- UL 1310 Section 33.2 规定外壳表面温升限值——金属外壳 ≤ 55°C、非金属外壳 ≤ 75°C（基于 25°C 环境温度）——这些限值远低于 UL 8750 的 65°C/85°C，因为 Class 2 电源适配器可能被终端用户直接触摸
- UL 1310 Section 33.3 规定线圈温度测量方法选择——铜线线圈优先使用电阻变化法（ΔT=(Rf/Ri-1)×(234.5+Ti)-To+Ti），铝线线圈使用类似的温度系数公式
- UL 1310 Section 33.4 规定测试必须在最不利负载条件下进行——即额定负载、最大输入电压和自然对流环境（无强制通风）
- UL 1310 Section 33.5 规定热电偶布置——每个线圈至少 3 个热电偶（线圈中心、端部、铁芯接触面），外壳表面按 100mm 网格布置热电偶，取最热点值
常见问题
Q: UL 1310 温升测试必须用电阻法还是可以用热电偶？ A: 线圈温度必须用电阻变化法（优先）——热电偶仅用于辅助参考和外壳表面。电阻法测量的是线圈的平均温度，比热电偶的点测更能反映实际热应力。对于无法在运行中测量电阻的线圈（如二次侧开路电压过低的变压器），可使用热电偶替代，但需在测试报告中注明并附理由。
Q: UL 1310 Class 105 电源适配器的 75°C 线圈温升是怎么算出来的？ A: Class 105 绝缘材料的额定工作温度为 105°C。UL 1310 假定环境温度 25°C（标准默认），预留 5°C 用于热点效应（线圈内部最热点比电阻法测出的平均值高约 5°C），因此最大允许温升 = 105°C - 25°C - 5°C = 75°C。
Q: UL 1310 温升测试的外壳表面温度比 UL 8750 严苛吗？ A: 是的——UL 1310 的金属外壳限值为 55°C（比 UL 8750 的 65°C 低 10°C），非金属外壳 75°C（比 UL 8750 的 85°C 低 10°C）。这是因为 Class 2 电源适配器设计为终端用户可直接手持的设备（如手机充电器），接触温度限值必须更严苛以确保不引起烫伤。
Q: UL 1310 温升测试需要同时监测环境温度吗？ A: 必须——Section 33 要求在整个测试过程中连续监测环境温度。最终温升值是"实测温度-环境温度"，环境温度必须在 25±5°C 范围内。如果环境温度偏离 25°C，需要按公式修正：ΔT_corrected = ΔT_measured × (1 - (T_ambient-25)/100)。
参考文献
- UL 1310 7th Ed. (rev. June 9, 2022), Section 33 — Temperature Test
- UL 1310 7th Ed. (rev. June 9, 2022), Table 33.1 — Temperature Limits for Insulation Classes
- UL 1310 7th Ed. (rev. June 9, 2022), Section 33.3 — Coil Temperature Measurement
- UL 1310 7th Ed. (rev. June 9, 2022), Section 33.5 — Thermocouple Placement