開關(guān)電源安規(guī)認(rèn)證知識詳述

1、-作者xxxx-日期xxxx開關(guān)電源安規(guī)認(rèn)證知識詳述【精品文檔】安 規(guī) 詳 述 （蘇州LSE研發(fā)部/R&D ENGINEER Louis.Tian） 本文僅適用于信息設(shè)備用開關(guān)電源。 一 安規(guī)申請 1為什么要申請安規(guī)認(rèn)證？ 許多國家都要求出口到其國家的特定產(chǎn)品應(yīng)通過安全認(rèn)證且印有相應(yīng)的安全標(biāo)記，如歐洲的CE Mark認(rèn)證，中國從2002年5月1日起強(qiáng)制實(shí)行的3C認(rèn)證等。另外，歐洲國家的許多消費(fèi)者認(rèn)為僅僅只有CE Mark是不夠的（因?yàn)閺S商可以自我宣稱CE Mark），還必須有一個標(biāo)記如TUVGS、NEMKO等，以確認(rèn)此產(chǎn)品已經(jīng)公認(rèn)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證過。可以看出，申請安規(guī)認(rèn)證是進(jìn)入上述市場所必須的。

2、另外，認(rèn)證分強(qiáng)制型認(rèn)證和非強(qiáng)制型認(rèn)證。強(qiáng)制型認(rèn)證有CE、3C、PSE（日本）等，非強(qiáng)制型認(rèn)證有TUVGS、UL等，非強(qiáng)制型認(rèn)證沒有強(qiáng)制的認(rèn)證要求，但出于保障消費(fèi)者的信心等原因而申請此認(rèn)證。 2。安規(guī)申請途徑 許多國家有相應(yīng)的安規(guī)機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室來受理安規(guī)認(rèn)證， USA UL, CSA (NRTL/C), ETL, TuV USA Canada CSA, UL (cUL) Germany TuV Rheinland, TuV Product Service, VDE Netherland Kema Switszerland SEV Norway Nemko Sweden Semko Finland

3、Fimko Denmark Demko UK BSI Japan MITI China CCIB Singapore PSB (Product Safety Bureau) Australia DFT (Department of Fair Trading) 也可以通過代理機(jī)構(gòu)來進(jìn)行安規(guī)認(rèn)證，如ETS、ITS、AUDIX（信華）等。 3適用的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn) 對于通信用開關(guān)電源來說， CE，適用的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是LVD指令和EMC指令； TUV ，適用的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是IEC60950或EN60950； UL和cUL，適用的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是UL1950或UL60950。 4安規(guī)申請步驟 安規(guī)申請可分為以下三個步驟： （

4、1）申請前： 確認(rèn)產(chǎn)品需要哪種認(rèn)證、適用哪種安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)； 研究相應(yīng)的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)并通過相應(yīng)的測試和評估來確保產(chǎn)品能夠符合此標(biāo)準(zhǔn)； 聯(lián)系信用、聲譽(yù)佳的安規(guī)測試機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室； 從安規(guī)測試機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室取得申請表和報價單，商討認(rèn)證費(fèi)用和其它認(rèn)證事宜； 準(zhǔn)備充足的測試樣品、材料和充分的文件； （2）申請中： 提交申請表、初期費(fèi)用、測試樣品、材料及文件，開始認(rèn)證程序； 監(jiān)測認(rèn)證進(jìn)程，出現(xiàn)較小的問題時和測試機(jī)構(gòu)討論、協(xié)商解決； 出現(xiàn)較大的問題后，需要修改結(jié)構(gòu)或設(shè)計時，應(yīng)立即修改，且相應(yīng)的文件和測試樣品也應(yīng)立即提交。 測試通過后，安規(guī)機(jī)構(gòu)首次工廠檢查； 交清所余申請費(fèi)用，取得測試報告和證書，檢查，存檔； （3）申請

5、后： 在產(chǎn)品上打上該認(rèn)證標(biāo)記； 安規(guī)機(jī)構(gòu)每年不定期工廠檢查； 當(dāng)設(shè)計有改動時，不管是小改動還是大改動，均須通知安規(guī)測試機(jī)構(gòu)并得到其認(rèn)可，當(dāng)有大改動時，安規(guī)機(jī)構(gòu)會可能要求補(bǔ)做測試。 5安規(guī)申請需準(zhǔn)備的文件有： 公司與產(chǎn)品的說明文件及產(chǎn)品說明書（如果有）； 簡單的性能測試文件與產(chǎn)品規(guī)格書； 重要的元器件與材料的認(rèn)證書； 元器件清單（編號、規(guī)格、供應(yīng)商、UL認(rèn)證文件） 原理圖、PCB板圖（插件圖、焊盤圖、走線圖）； 火牛與線圈的結(jié)構(gòu)圖； 外殼外觀圖（如果有），銘牌圖（標(biāo)簽圖）； 6安規(guī)申請需準(zhǔn)備的材料有： 開關(guān)電源的認(rèn)證申請需準(zhǔn)備的材料有： 8-12個完整的樣品； 易損壞的元器件（如保險絲、整流二極

6、管、開關(guān)管等）若干（可能）； 浸漆的火牛二個、未浸漆的火牛二個、空白PCB板一張、銘牌圖樣一張； 輸入、輸出端子，輸入、輸出線各二套； 插頭和外殼（塑膠）所用絕緣材料一小塊； 注：不同的認(rèn)證機(jī)構(gòu)所需的文件和材料會有所差異。 7有哪些元器件需要安規(guī)證書？ 對于開關(guān)電源產(chǎn)品，一般來說，有下列元器件需要安規(guī)證書，它們同時也是安全關(guān)鍵性元器件。 塑膠外殼、銘牌； PCB板、保險絲； 壓敏電阻、放電管； 電感、變壓器（包括bobbin、絕緣線、膠紙、擋墻等）； 光耦、X電容、Y電容； 插座、線材； 硅膠、熱縮管、套管、PVC片； 風(fēng)扇、繼電器、開關(guān)、溫度開關(guān) 注：對于具體機(jī)型和所用的場合，關(guān)鍵元器件的判

7、定有所不同。 8如何判定關(guān)鍵性元器件？ 原則上涉及安全的元器件都是關(guān)鍵性元器件，從開關(guān)電源的角度來說，例如Bulk電容、開關(guān)管等?？梢詮母綦x、防火方面來判定，如隔離用的變壓器、Y電容、光耦等，各種應(yīng)防火的塑膠件、電感等。 9為什么關(guān)鍵性元器件大多需要認(rèn)證證書？ 一般來說，關(guān)鍵性元器件都是涉及安全的元器件。EN60950里指出：在涉及安全的情況下，元器件應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)的要求，或者符合有關(guān)的IEC元器件標(biāo)準(zhǔn)安全方面的要求。 元器件的評定和試驗(yàn)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行： 1 當(dāng)元器件已由公認(rèn)的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)證，符合與有關(guān)的IEC元器件標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)的某一標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)檢查該元器件是否按其額定值正確應(yīng)用和使用，該元器件還應(yīng)

8、作為設(shè)備的一個組成部分，承受本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)，但不承受有關(guān)的IEC元器件標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的那部分試驗(yàn)。 2 當(dāng)元器件未經(jīng)認(rèn)證，不知其是否符合上述的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)檢查該元器件是否按規(guī)定的額定值正確應(yīng)用和使用。該元器件還應(yīng)作為設(shè)備的一個組成部分，承受本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)，而且還要按設(shè)備中實(shí)際存在的條件，承受該元器件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)。注：為了檢驗(yàn)元器件是否符合 某個元器件的標(biāo)準(zhǔn)，通常單獨(dú)對元器件進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。 3 當(dāng)沒有IEC元器件標(biāo)準(zhǔn)，或元器件在電路中不按它們規(guī)定的額定值使用，則該元器件應(yīng)按設(shè)備中實(shí)際存在的條件進(jìn)行試驗(yàn)。 從以上可以看出，如果我們使用了一個未經(jīng)認(rèn)證的關(guān)鍵性元器件，安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)會對此

9、元器件單獨(dú)進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)，從而延長了我們的認(rèn)證時間，增加了我們的認(rèn)證費(fèi)用和風(fēng)險。另外有些認(rèn)證機(jī)構(gòu)是不接受未經(jīng)認(rèn)證的關(guān)鍵性元器件的。Bulk電容、整流管、開關(guān)管不需要認(rèn)證書的原因是因?yàn)樵诎惨?guī)測試中會對它們進(jìn)行各種測試來檢驗(yàn)。 二安規(guī)概述 1安規(guī)的實(shí)施是為了避免下列可能會造成人身傷害和財產(chǎn)損失的危險。 電擊的危險。高于60VDC或42.4VAC的電壓或高于0.5mA電流被認(rèn)為具有電擊的危險，對于危險電壓或電流應(yīng)進(jìn)行隔離保護(hù)，通常需要兩級保護(hù)，即設(shè)備在正常工作條件下和單一故障（包括隨之引起的其他故障）狀態(tài)下運(yùn)行都不會引起電擊的危險。 熱的危險。操作者接觸燙熱的可觸及部件而引起燙傷；因熱的影響，絕緣的絕

10、緣等級下降或安全元器件性能降低；可燃液體、氣體被引燃等。 著火的危險。 能量危險。當(dāng)電容存儲著能量時，可能會有電擊和著火的危險。 機(jī)械危險。尖銳的棱緣和拐角、運(yùn)動的零部件、不穩(wěn)定的設(shè)備、內(nèi)爆的陰極射線管、高壓燈的爆裂等可能會引起機(jī)械危險。 化學(xué)危險。 輻射危險。設(shè)備產(chǎn)生的某種形式的輻射可能會對使用人員和維修人員造成危害。 設(shè)計者不僅應(yīng)考慮產(chǎn)品的正常工作條件，還應(yīng)考慮可能的故障條件、可預(yù)見的誤用的影響（如輸入接反、輸出短接等）。 2一些術(shù)語的定義。 一類設(shè)備：采用基本絕緣和保護(hù)接地來進(jìn)行防電擊保護(hù)的設(shè)備。（外殼接地的開關(guān)電源屬于此類設(shè)備） 二類設(shè)備：采用不僅僅依靠基本絕緣的其它方式（如采用雙重絕

11、緣或加強(qiáng)絕緣）來進(jìn)行防電擊保護(hù)的設(shè)備。 三類設(shè)備：不會產(chǎn)生電擊的危險的設(shè)備。 一次電路：直接與電網(wǎng)電源連接的電路。 二次電路：不與一次電路直接連接，而是由位于設(shè)備內(nèi)的變壓器、變換器或等效的隔離裝置供電或由電池供電的一種電路。 SELV電路（Safety Extra Low Voltage circuit）：作了適當(dāng)?shù)脑O(shè)計和保護(hù)的二次電路，使得在正常工作條件下和單一故障條件下，它的電壓值均不會超過安全值。（60VDC或42.4VAC） 限流電路：作了適當(dāng)?shù)脑O(shè)計和保護(hù)的電路，使得在正常條件下和單一故障條件下，從該電路流出的電流是非危險的電流。 危險電壓電路：既不符合限流電路的要求也不符合SELV電

12、路和TNV電路的要求的電路，其電路中存在著交流峰值超過42.4V或直流值超過60V的電壓。 功能絕緣：設(shè)備正常工作僅需要的絕緣。功能絕緣并不起防電擊的作用，但它可用來防火。 基本絕緣：對防電擊提供基本保護(hù)的絕緣。 附加絕緣：除基本絕緣以外施加的獨(dú)立絕緣，其防電擊等級相當(dāng)于基本絕緣。 雙重絕緣：由基本絕緣加上附加絕緣構(gòu)成的絕緣。 加強(qiáng)絕緣：一種單一的絕緣結(jié)構(gòu)，其防電擊等級相當(dāng)于雙重絕緣。 工作電壓：當(dāng)設(shè)備在正常工作時，所考慮的絕緣或元器件上所承受到的或能夠承受到的最高電壓。 可燃等級：可根據(jù)EN60950的附錄A的試驗(yàn)來鑒定材料的可燃等級。一般來說其等級的從高往低依次為HF-1級、HF-2級、H

13、B級、HBF級（對于泡沫材料）和V-0級、V-1級、V-2級、5V級（對于非泡沫材料） 保護(hù)接地：用于安全目的的接地。 功能接地：設(shè)備或系統(tǒng)中用于安全目的以外的接地。 接觸電流：接觸一個或多個可觸及件時通過人體的電流。 三產(chǎn)品的安規(guī)預(yù)檢 1安規(guī)預(yù)檢的目的 在設(shè)計和生產(chǎn)過程中，不可避免的有著不符合安規(guī)要求的標(biāo)識和其它現(xiàn)象， 2安規(guī)預(yù)檢的項(xiàng)目 安規(guī)預(yù)檢包括：規(guī)格書、銘牌標(biāo)簽、PCB板和整機(jī)、元器件清單等。 （1）規(guī)格書：包括產(chǎn)品規(guī)格書、變壓器規(guī)格書、電感規(guī)格書等。產(chǎn)品規(guī)格書主要檢查涉及安規(guī)的內(nèi)容，如抗電強(qiáng)度的描述、輸入輸出線與端子的描述、安全性的警告語等。變壓器和電感規(guī)格書主要檢查其材料、結(jié)構(gòu)等。

14、 （2）銘牌標(biāo)簽：銘牌標(biāo)簽通常應(yīng)包括： 額定電壓或額定電壓范圍。以V為單位，電壓范圍用“-”隔開，多個額定電壓和多種額定電壓范圍用“/”分開，如100-120V/200-240V，交流供電還應(yīng)用“”指明。 額定頻率或額定頻率范圍。（直流供電除外） 額定電流或額定電流范圍。以mA或A為單位，電流范圍用“-”隔開。 制造商名稱、商標(biāo)。 制造商的型號或參考類型。 如果是2類（Class 2）設(shè)備，應(yīng)有2類設(shè)備符號“ 回 ”。 如果已通過了認(rèn)證，則應(yīng)有認(rèn)證標(biāo)志。 （3）PCB板和整機(jī)：主要檢查輸入、輸出的標(biāo)識，開關(guān)、保險絲的標(biāo)識，其它安全關(guān)鍵元器件的標(biāo)識和警告標(biāo)識；輸入對輸出、輸入對大地、輸出對大地（

15、可能）的電氣間隙、爬電距離；元器件的固定等。 （4）元器件清單：主要檢查關(guān)鍵性元器件有元安規(guī)認(rèn)證書，還檢查其名稱、規(guī)格和其它信息有無錯誤。 四安規(guī)測試 1為什么要建立安規(guī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行安規(guī)檢查、安規(guī)預(yù)測試和安規(guī)測試？ 安規(guī)認(rèn)證是一個很復(fù)雜、高風(fēng)險的過程。如果在正式認(rèn)證過程中出現(xiàn)了檢查不合格、測試失敗的情況，不僅會增加認(rèn)證時間和費(fèi)用，甚至有可能導(dǎo)致認(rèn)證失敗，損失大量的人力、物力、財力。進(jìn)行安規(guī)檢查、安規(guī)預(yù)測試可以預(yù)先檢查出各種不符合安規(guī)要求的隱患，極大地降低風(fēng)險，使得認(rèn)證可以順利地完成。建立安規(guī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行安規(guī)測試則可以降低費(fèi)用、減少認(rèn)證的測試時間（在認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證時，需等待安排測試時間）、提高效率（可

16、隨時和開發(fā)工程師商討并解決測試中的問題）。 2對于開關(guān)電源產(chǎn)品來說，其安規(guī)測試的項(xiàng)目有： 外殼應(yīng)力消除測試（僅對塑膠外殼） 輸入電流測試 溫升測試 抗電強(qiáng)度測試（整機(jī)、變壓器） 放電測試（一次電路的X電容） 接觸電流測試（有一部分與漏電流測試相同） 接地電阻測試 工作電壓的測量 危險電壓的測試 危險能量等級測試（當(dāng)輸出大于2V時，輸出的持續(xù)功率大于240VA） 限流電源測試 輸入電壓不匹配測試（指有多個輸入電壓或輸入電壓范圍） 電動機(jī)堵轉(zhuǎn)測試（對風(fēng)扇） 風(fēng)扇故障測試 輸入反向測試 球壓測試 絕緣材料和元件的抗電強(qiáng)度測試 撞擊測試 通風(fēng)孔堵塞測試 標(biāo)貼耐擦測試 跌落測試 穩(wěn)固性測試 異常測試 潮

17、濕處理測試 變壓器過載測試 拉力測試 過載測試 短路測試 限流電路測試 注：對于不同的產(chǎn)品、機(jī)型，以及不同的認(rèn)證機(jī)構(gòu)，其測試項(xiàng)目有著許多差異。 3重要的安規(guī)測試及對策 （1）溫升測試； 開關(guān)電源產(chǎn)品主要有下列的元器件可能會通不過溫升測試： 變壓器、電感：可以通過重新合理的布板、改進(jìn)線路、提高效率、使用溫度保險絲或溫度繼電器、使用風(fēng)扇等方法來減小其溫度。另外，還可以提高繞線的等級。 開關(guān)管、整流管：增加或加大散熱片、重新設(shè)計其散熱方式、重新合理地布板、改進(jìn)線路、提高效率、使用溫度保險絲、溫度繼電器、使用風(fēng)扇等方法來減小其溫度。 外殼（如果有）：使用警告語。 溫度保險絲（溫度繼電器）：溫度保險絲（

18、溫度繼電器）在正常工作時是不能動作的，而因?yàn)楣ぷ鳒囟鹊挠绊懀沟脺囟缺ｋU絲（溫度繼電器）的使用有著很大的風(fēng)險，例如：產(chǎn)品的工作溫度是從0-50，溫度保險絲的工作溫度是100，在常溫（25）下的溫升測試測得的溫度保險絲的溫度則不得超過75，溫度斷電器也同理。這需要設(shè)計者優(yōu)異的設(shè)計和多次的調(diào)試。 （2）輸出過載測試； 對策：設(shè)計良好、可靠的過流保護(hù)電路。如果變壓器或電感的溫度不能通過，則可使用溫度保險絲或溫度繼電器，還可提高其繞線的等級。 （3）輸出短路測試； 對策：設(shè)計良好、可靠的輸出短路保護(hù)電路。變壓器和電感的對策如上。 （4）變壓器短路測試； 對策：設(shè)計良好的功率限定電路。變壓器和電感的對

19、策如上。 （5）抗電強(qiáng)度測試； 對策：不能通過的原因比較多，可在實(shí)際中解決。 （6）接觸電流測試； 對策：減小Y電容的容量。 （7）風(fēng)扇故障測試； 對策：使用溫度保險絲或溫度繼電器，提高變壓器和電感的繞線的等級等。 （8）異常測試。 對策：比較復(fù)雜，在實(shí)際中解決。 五工廠檢查 工廠審查屬于安規(guī)認(rèn)證的一部分，在認(rèn)證測試順利結(jié)束后，認(rèn)證機(jī)構(gòu)會對生產(chǎn)地進(jìn)行首次工廠審查，首次工廠審查結(jié)束后才會頒發(fā)證書。 1工廠審查的原因 認(rèn)證機(jī)構(gòu)要求對生產(chǎn)地進(jìn)行至少每年一次周期性地跟蹤審查（TUVPS是每年一次，UL是每季度一次），以此來保證實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品與經(jīng)測試過的樣品相一致。 2工廠審查的內(nèi)容 工廠審查主要包括：

20、 （1）原材料的控制； （2）生產(chǎn)的控制； （3）生產(chǎn)線的安規(guī)控制（耐壓測試、接地測試、漏電流）； （4）生產(chǎn)線員工的培訓(xùn)； （5）體系文件（包括質(zhì)量手冊）； （6）儀器的準(zhǔn)確性（儀器的維護(hù)和校準(zhǔn)）。 3工廠審查的過程 （1）來料進(jìn)廠審查； （2）貨倉； （3）零部件的生產(chǎn)； （4）生產(chǎn)線； （5）100%的成品出廠測試； （6）一致性測試； （7）抽樣測試； （8）校準(zhǔn)。 工廠審查的結(jié)果 （）通過 （）有待整改：如果工廠的狀態(tài)有待整改，工廠有一段時間進(jìn)行整改報告，時間期限寫在年度工廠審查報告上（最長四個星期）。如果四星期臨近而仍然沒有收到整改報告，認(rèn)證機(jī)構(gòu)會給工廠一封信提醒并延長兩個星期。如

21、果仍沒有整改報告，以此工廠為生產(chǎn)商的證書將被取消。 （）需要重審：如果工廠的狀態(tài)是需要重審，工廠有四個星期進(jìn)行整改，然后進(jìn)行重審，重審后工廠有兩個星期做進(jìn)一步整改，如果兩個星期臨近而工廠仍沒有達(dá)到要求，以此工廠為生產(chǎn)商的證書將被取消。 無論上述程序進(jìn)行到哪個階段，只要工廠的狀態(tài)符合了要求，工廠審查即宣布結(jié)束而工廠獲得工廠審查合格證書。 六安規(guī)的應(yīng)用 1安規(guī)電氣隔離距離值 （1）術(shù)語解釋。 電氣間隙：導(dǎo)電體間測得的最短空間距離。 爬電距離：導(dǎo)電體間測得的最短表面距離。 注：一般來說，爬電距離要求的數(shù)值比電氣間隙要求的數(shù)值要大，布線時須同時滿足這兩者的要求，開槽只能增加表面距離即爬電距離而不能增加

22、電氣間隙，所以當(dāng)電氣間隙不夠時，開槽是不能解決這個問題的。 （2）PCB板的電氣隔離距離（電氣隔離距離指電氣間隙和爬電距離的綜合考慮） 對于一類的開關(guān)電源產(chǎn)品，ACDC（輸入電壓為100V-240V）在PCB板上的最小隔離距離如下（開槽的數(shù)值實(shí)際上是電氣間隙值，不開槽的數(shù)值是爬電距離值）： 開槽 不開槽 L線-N線（保險絲之前） 輸入-地 輸入-輸出（變壓器）（至少值）6.4 mm以上（建議值） 輸入-輸出（除變壓器外） 輸入-磁心、輸出-磁心 （電氣間隙） DCDC輸入電壓為（-36V）-（-76V）的隔離距離如下： 開槽不開槽 （DC+）-（DC-）（保險絲之前） 輸入-地 輸入-輸出 輸入-磁心、輸出-磁心（電氣間隙） 注：以上AC-DC和DC-DC的隔離距離為理想值，在布線時應(yīng)考慮裕量。 例如，要求，可考慮布成。另外，以上的數(shù)值是基于一般情況得出的，特殊情況下的數(shù)值可詢問安規(guī)工程師。另外，二類的開關(guān)