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文檔簡介
BasicInsulationof
DC/DCConverterEMC研究室1安規(guī)知識基礎(chǔ)篇安全總則安規(guī)上的六類危險的防護電擊與能量有關(guān)的危險火和熱有關(guān)的危險機械危險輻射化學(xué)2安全性是產(chǎn)品質(zhì)量的基本要求※核心目的:降低電氣產(chǎn)品對人身的傷害,主要包括電擊、起火、過熱、機械傷害等。※地位:安規(guī)工作不是僅僅安規(guī)工作人員的工作,應(yīng)該是我司全員工作中時刻牢記的基本法則。3安規(guī)的基本常識4二次電源的安全問題二次電源的安全是不可忽視的:
變壓器工作電壓可達到170V左右。二次模塊輸入電壓最高可達75V。輸入電源有能量危險如果二次模塊的鈴流模塊,輸出端口電壓可達到95Vac。以上可見,二次電源仍然需要很強的安全意識,做好危險電壓的隔離,保證安全!次5DC-DCConverter功能絕緣耐壓試驗。通過下列條件之一來保證功能絕緣:距離。
器件失效。6本司的產(chǎn)品通過器件失效不產(chǎn)生危險來驗證是否符合功能絕緣!DC-DCConverter功能絕緣7基本絕緣DC-DCConverter進行基本絕緣設(shè)計。隨著電源業(yè)的競爭日益加劇,同行之間的攀比更加激烈??蛻羰俏覀兊纳系?,客戶的要求就是我們的方向!8基本絕緣與功能絕緣:功能絕緣(FunctionalInsulation):
僅為設(shè)備正常工作所需的絕緣。它并不能防電擊,但它可以降低引燃和著火的危險。基本絕緣(BasicInsulation):
對防電擊提供基本保護的絕緣。9基本絕緣與功能絕緣:做到基本絕緣,必須符合距離要求和耐壓要求:
耐壓。
距離。器件失效(不考慮絕緣的失效)。10DC/DCConverter基本絕緣關(guān)鍵:材料控制(PCB、塑料外殼等)。安規(guī)器件的控制(變壓器,光耦等)。距離控制(原副邊的爬電距離和電氣間隙)。PCB布線。耐壓測試除了距離和耐壓外,還需以下要素來保證產(chǎn)品的最終安全:11距離:
電氣間隙(Clearances)爬電距離(CreepageDistances)最小絕緣穿透距離(Minimumdistancethroughinsulation)
安規(guī)上基本絕緣通過考察以下三個距離來判斷是否符合要求:12距離確定根據(jù)工作電壓(爬電距離依據(jù)有效值,電氣間隙依據(jù)峰值),查詢標(biāo)準(zhǔn)GB4943/IEC60950:1999的表2H,2J,2K確定電氣間隙及表2L確定最小爬電距離。首先根據(jù)電路原理,確定跨接原副邊的絕緣器件(變壓器,光耦,電容),確定隔離帶。根據(jù)電路原理,分析跨接原副邊絕緣承受電壓最大點:一般是主變壓器原副邊繞組之間,并確定其工作電壓有效值和峰值。13依據(jù)GB4943/IEC60950:1999的表2K確定基本絕緣電氣間隙。電源額定電壓>150V&<300V,污染等級II,工作電壓峰值小于200V,最小電氣間隙要求為1.0Assertion基本絕緣電氣間隙14Assertion基本絕緣爬電距離: 材料無任何控制,CTI依照IIIa/b選取,工作電壓有效值小于125V,爬電距離要求為1.5mm。
材料CTI如果是Ⅰ,同等電壓情況下,則爬電距離則有可能小于1.5mm,但必須大于1.0mm。15基本絕緣爬電距離:16變壓器磁芯問題變壓器的磁芯在安規(guī)上,認為是個導(dǎo)體,這就對其與相鄰的原副邊的器件的距離提出要求:根據(jù)變壓器的峰值工作電壓決定它的電氣間隙,根據(jù)變壓器的工作電壓有效值決定它的爬電距離。繞線式變壓器:17基本絕緣爬電距離要求查前表的1.5mm(工作電壓125伏rms,PCB的CTI等級IIIb)。這就要求對于:變壓器主變壓器一次側(cè)繞組和安全低電壓輸出繞組的絕緣是否大于一層
主變壓器磁芯可以看作原邊或副邊,如果看作副邊,磁芯外部是否與原邊器件達到基本絕緣。繞線式變壓器,是否采用端空保證一次側(cè)和SELV輸出繞組間的得爬電距離達到1.5mm);18變壓器磁芯問題繞線式變壓器: 靠近變壓器磁芯的原邊元器件和副邊器件在10N推力下,電氣間隙應(yīng)符合基本絕緣要求(大于1.5mm)。
19變壓器對于PCB為繞組無骨架變壓器:若將變壓器磁心認為是原邊,則變壓器PCB表層付邊繞組是否滿足距離磁心1.5mm爬電距離的要求
若將變壓器磁心認為是原邊,充分考慮PCB繞組與磁心的接觸部位,則多層PCB內(nèi)付邊繞組與磁心的距離是否大于0.4mm
20變壓器對于PCB為繞組無骨架變壓器:若將變壓器磁心認為是付邊,則變壓器PCB表層原邊繞組是否距離磁心1.5mm爬電距離的要求
若將變壓器磁心認為是付邊,充分考慮PCB繞組與磁心的接觸部位,則多層PCB內(nèi)原邊繞組與磁心的距離是否大于0.4mm
充分考慮過孔等因素,多層PCB內(nèi)同一層中原付邊繞組的距離是否大于0.4mm
21根據(jù)2001年10月出版的IEC60950-1中2.10.5.3的最新規(guī)定:1、在多層PCB中的內(nèi)層中,同一層PCB中相鄰走線的距離依照絕緣穿透距離符合以下要求: 工作電壓峰值小于71V,無距離要求 工作電壓峰值大于71V,基本絕緣無要求,加強絕緣、附加絕緣0.4mm.
絕緣穿透距離:222、在單層雙面、多層的導(dǎo)電層和PCB的金屬芯之間,如果是附加絕緣或加強絕緣,則需要至少有0.4mm的要求;絕緣穿透距離:
考慮工藝和實際情況,我司多層PCB同層布線之間的絕緣穿透距離:4mm23DC/DCConverter基本絕緣的關(guān)鍵:材料控制(PCB,塑料套管等)。安規(guī)器件的控制(變壓器,光耦)。距離控制(原副邊的爬電距離和電氣間隙)。PCB布線。耐壓除了距離和耐壓外,還需以下要素來保證產(chǎn)品的最終安全:24耐壓:絕緣應(yīng)承受的試驗電壓: 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB4943/IEC60950:19995.2章節(jié),表5B,根據(jù)跨接隔離帶的絕緣的絕緣類型和工作電壓(峰值或直流值),確定絕緣應(yīng)承受的耐壓試驗電壓。25耐壓:絕緣應(yīng)承受的試驗電壓;如下表所示:26耐壓:27DC/DCConverter基本絕緣關(guān)鍵:材料控制(PCB,塑料套管等)。安規(guī)器件的控制(變壓器,光耦)。距離控制(原副邊的爬電距離和電氣間隙)。PCB布線。耐壓除了距離和耐壓外,還需以下要素來保證產(chǎn)品的最終安全:28材料篇材料的阻燃性和溫度等級UL60950對除金屬、玻璃、陶瓷外的材料根據(jù)燃燒及阻燃性能進行了分類材料的分類依據(jù)是UL60950附錄A的試驗29相關(guān)材料需要有UL認證(如果出口北美):PCB
塑料套管接插件
絕緣膜,絕緣膠帶30材料的阻燃等級的分類根據(jù)可燃性由小到大(阻燃性能由高到低)材料可分為:31材料的溫度等級的分類阻燃材料等級最高溫度(℃)CLASSA105CLASSE125CLASSB130CLASSF155CLASSH18032DC/DCConverter基本絕緣關(guān)鍵:材料控制(PCB,塑料套管等)。安規(guī)器件的控制(變壓器,光耦)。距離控制(原副邊的爬電距離和電氣間隙)。PCB布線。耐壓除了距離和耐壓外,還需以下要素來保證產(chǎn)品的最終安全:33器件選用器件安規(guī)認證相關(guān)安規(guī)器件必須具有認證或承認書:變壓器,電感,光耦,接插件,電容,保險管等。34變壓器原副邊達到基本絕緣:兩層同軸纏繞層或一層擠壓層。*(纏繞重疊超過50%的單層材料認為是兩層材料。)
變壓器原副邊器件達到基本絕緣要求。35基本絕緣電容跨接DC/DCConverter隔離帶的電容:1)選用安規(guī)電容Y2,Y4。 2)普通電容—兩個相同型號的串聯(lián)。 36安規(guī)電容絕緣類型額定電壓耐壓測試Y1DorR250V8.0KVY2SorB>150<2505.0KVY3SorB>150<250__Y4SorB<150v2.5KV安規(guī)電容Y電容的等級分類37安規(guī)電容X電容的等級分類381)Y2或Y4電容必須有歐洲和UL的認證,滿足工作電壓要求;2)普通電容—兩個同型號的串聯(lián)。且同時滿足基本絕緣距離要求。
基本絕緣電容39DC/DCConverter基本絕緣關(guān)鍵:材料控制(PCB,塑料套管等)。安規(guī)器件的控制(變壓器,光耦)。距離控制(原副邊的爬電距離和電氣間隙)。PCB。耐壓除了距離和耐壓外,還需以下要素來保證產(chǎn)品的最終安全:40陶瓷基片F(xiàn)R-4鋁基板依據(jù)功率板結(jié)構(gòu),PCB板分為:41我司FR-4材料PCB板常規(guī)指標(biāo):阻燃等級:94V-0溫度等級(MOT):130℃Tg溫度:越高越好17042我司鋁基板PCB:鋁基板PCB的鋁基板散熱器認為是用戶可觸及,需要與輸入做基本絕緣。43我司鋁基板材料要求:鋁基板原材料和加工制造廠商要求均有UL認證。4
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