开关电源安规认证知识详述.docx

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1、安规详述（苏州ISE研发部，R&DENGINEERIx）uis.Tian：本文仅适用于信息设备用开关电滁，一.安规中请1 .为什么要申请安烷认证？很多国家都要求出门到其国家的特定产品应通过平安认证旦印有相应的平安标记，如欧洲的CEMark认证，中国从2002年5月II1.起强制实行的3C认证等。丹外，欧洲国家的很多消费者认为仅仅只有CEMa1.1.是不够的（因为厂商可以自我宣称CEMdrkJ还必需有一个标记如TUVG$、NEMKe）等,以确认此产品已经公认的认证机构认证过,可以看出申请安烷认证是进入上述市场所必需的C另外,认证分强制型认证和非强制型认证.强制里认证有CE、3C、PSE（FI本）

2、等,非强制型认证有TUVGS、U1.等，非强制型认证没有强制的认证要求但出于保障消费者的信念等缘由而申请此认证2 .安规申请途径很多国家孑i相应的安规机构或试验空来受理安规认证，USAU1.,CSA(NRT1.C),ET1.,TuVUSA.CanadaCSA,U1.(cU1.)GermanyTuVRhein1.andtTuVProductService.VDENe1.heriandKemaNonvaySwedenFin1.andDenmarkUKJapanChinaSwitszcr1.andSEVNcmkoSemkoFimkoDemkoBS1.MITICCIBSingapiHcPSB(Prod

3、uctSafetyBureau)Austra1.iaDFT(DepartmentOfFairTrading)也可以通过代理机构来进展安规认证,如ETS.ITSxAUDIX（信华）等。3,适用的安规标准对于通信用开关电源来说.CE,适用的安规标准是1.VD指令和EMC指令：TUV,适用的安规标准是IEC6O95O或EN60950：U1.和CU1.,适用的安规标准是U1.1950或U1.609S0,4.安规申请步骤安班申清可分为以下三个步骚:（1）申请前：0确认产品须娈哪种认证、适用哪种安规标准：0探讨相应的安规标准并通过相应的测试和评估来确保产品能移符合此标准；0联系信用、声誉佳的安规测试机构或

4、试蛤室：0从安规测试机构或试验室取得申请表和报价单.商讨认证费用和其它认证事宜：0打算足够的测试样品、材料和充分的文件：（2）申请中：0提交申请表、初期费用、测试样品、材料及文件,开场认证程序：0赛测认证进程，出现较小的问腮时和测试机构探讨、协商解决：0出现较大的何典后，须要修改构造或设计时，应马上修改，且相应的文件和测试样品也应马上提交。0冽试通过后.安爆机构首次工厂检查：0交清所余申请费用,取得测试报告和证书,检查,存档：（3）申请后：0在产品上打上该认证标记：0安规机构每年不定期工厂检查：0当设计有改动时，不管是小改动还是大改动，均须通知安规测试机构并得到其认可，当有大改动时，安规机构会

5、可能要求补做测试.5 .安规申请需打算的文件有:公司与产品的说明文件及产品说明书（叙如有）；简洁的性能测试文件与产品规格M理要的元器件与材料的认证书：元错件清单（编号、规格、供应商、U1.认证文件）原理图、PCB板图插件图、焊盘图、走战图）；火牛与我圈的构造图：外光外观图假如有）,铭牌图（标签图）：6 .安规中谢需打算的材料有：开关电源的认证请需打算的材料有：8-12个完整的样品：易损坏的元器件（如保险丝、整流二极管、开关管等）假设干（可能）：浸漆的火牛：个、未浸漆的火牛：个、空白PCB板一张、铭牌图样一张：输入、输出端子，输入、输出战各二套：插头和外光（W）所用绝缘材料一小块：注：不同的认证

6、机构所需的文件和材料会有所差弁.7 .有哪些元器件须要安规证书？对于开美电源产品，一般来说,有以下元器件须要安规证书，它们同时也是平安关世性元器件。塑胶外壳、5：PCB板.保险税：压般电阻、放电管:电感、变压器（包括bobbin、葩缘践、胶纸、挡墙等）；光耦、X电容、Y电容;插座、线材：睢胶、热缩管、套管、PVC片：风图、继电器、开关、温度开关注：对于详细机型和所用的场合，关键元器件的列定有所不同。8 .如何判定关犍性元器件？版那么上涉及平安的元器件都是关键性元器件，从开关电源的角度来说，例如BUIk电容、开关管等。Ur以从隔离、防火方面来判定，如隔离用的变压器、Y电容、光耦等，各种应防火的里

7、胶件.电感等.9 .为什么关键性元器件大多须要认证证书？一般来说，关键性元器件都是涉及平安的元潺件.EN609S0里指出：在涉及平安的状况下.元潺件应符合该标准的要求.或者符合有关的IEC元渊件标准平安方面的要求.元零件的评定和试验应按以下规定进展：1当元器件己由公认的试骆机构认证，符合与有关的IEC元涔件标准相协调的某一标准时，应检自该元器件是否按其额定值正确应用和运用，该元器件还应作为设备的一个纲成局部，承受本标准规定的百关试验.但不承受有关的IEC元器件标准中规定的那局部试验.2当元器件未经认证，不知其是否符合上述的有关标准时，应检查该元器件是否按现定的额1定侑正确应用和运用，该元器件还

8、应作为设备的一个殂成局部，承受本标准规定的有关试紧，而且还要按设备中实际存在的条件，承受该元器件标准规定的有关试脸,注：为了检粉元器件是否符合某个元潜件的标准,通常的独对元渊件进展有关试5金.3当没有IEC元器件标准，或元器件在电路中不按它们规定的额定Ift运用，那么该元器件应按设在中实际存在的条件进展试验。从以上可以看出，假如我的运用了一个未经认证的关进性元甥件，安规认证机构会对此元器件单独进展有关试验,从而延长了我们的认证时间.增加了我们的认证费用和风险.另外有些认证机内电不承受未经认证的关键性元器件的.Bu1.k电容、整流管、开关管不须要认证出的缘由是因为在安规测成中会对它们进展各种测试

9、来检验.二.安规概述I.安规的实脩是为了防止以下可能会造成人身投害和财产损失的危急.电击的危急,而于60VDC或42.4VAC的电压或高于0.5mA电流被认为具有电击的危急，对于危急电压或电流应进展琳需爱护.通常须要两级爱护.即设备在正常工作条件下和单一故障（包括1之引起的其他故障）状态下运行都不会引起电击的危急.热的危急，操作者接触烫热的可触及部件而引起烫伤：因热的影响，绝缘的绝缘等级下降或平安元器件性能降低：可期液体、气体被引燃等,着火的危急.能破危急.当电容存储着能麻忖，可能会有电击和着火的危急,机械危急,锐利的校缘和拐角、运动的零部件、不稳定的设符、内规的阴极射线管、高压灯的爆裂等可能

10、会引起机械危急.化学危急。辐射危急。设需产生的某种形式的辎射可能会对运用人员和修卉人i造成危宙。设计者不仅应考虑产M的正常工作条件,还应考虑可能的故障条件、可预见的误用的影响（如输入接反、输出短接等）。2.一些术谱的定义.一类设备：果纳根本绝缘和爱护接地来进展防电击爱护的设备.（外壳接地的开关电源用于此类设法）二类设得：枭纳不仅仅依靠根本绝缘的其它方式（如采纳双重绝缘或加就绝绿）来进展防电击爱护的设备.三类设备：不会产生电击的危急的设备.一次电路；干腌与电网电源连接的电W1.二次电路：不与一次电路干脆连接,而是由位于设在内的变压涔、变换器或等效的隔离装置供电或用电池供电的一种电路.SE1.V电

11、路（SafetyExtra1.owVi1.1.agecircuit）：作了适当的设计和爱护的二次电路，使得在正常工作条件下和单一故障条件下，它的电压值均不会切过平安值。（60VDC或42.4VAC）限流电路：作了适当的设计和爱护的电路，使得在正常条件卜和第一故障条件下，从该电路流出的电流是非危急的电流.危急电压电路：既不符合限流电路的要求也不符合SE1.V电路和TNV电路的要求的电路，其电跖中存在着沟通峰值超过42.4V或直流俏超过60V的电压，功能绝缘；设&正常工作仅须要的绝缘。功能绝缘并不起防电击的作用，但它可用来防火.根本绝域：对防电击供应根本爱护的绝缘.附加绝缘：除根本绝缘以外施加的独

12、立维缘,其防电击等级相当于根本绝缘.双正绝缘：由根本绝缘加上冏加维缘构成的绝缘。加强绝缘：一种单一的葩缘构造，其防电击等级相当于双型维工作电HK当设符在正常工作时,所考虑的绝缘或元潺件上所承受到的或能够承受到的最高电压.可燃等级；可依据EN60950的附录A的试验来鉴定材料的可燃等级，,般来说其等级的从高往低依次为HF-I圾、HF-2级、HB级、HBF级（对于泡沫材料）和V-O级、V-I级、V-2级、5V级（对于非泡沫材料）爱护接地：用于平安目的的接地.功能接地：设备或系统中用于平安日的以外的接地，接触电流：接触一个或多个可触及件时通过人体的电流.三.产品的安规预检I.安规预检的目的在设计和生

13、产过程中，不行防止的有着不符合安规要求的标识和其它现象，2.安规预检的工程安现预检包括：规格书、怙牌标签、PCB板和整机、元器件酒雎等.（I）规格书:包括产品规格书、变压器规格书、电感规格书等，产品规格书主要检管涉及安规的内容,如抗电强度的描述、输入输出城与端子的描述、平安性的警告语等.变压器和电感规格书主要检查其材料、构造等“（2）怙牌标签：铭牌标签通常应包括：额定电压或额定电压的图。以V为单位，电压范围用“，隔开,多个额定电压和多种额定电压范圉用*7分开,如KKM2OV/2OO-24OV,沟通供电还应用“”指明。额定频率或额定频率范用.（直流供电除外）额定电流或额定电流范围.以mA或A为单

14、位，电流范围用隔开.制造商名称、商标。制造商的型号或参考类型。假如是2类（C1.ass2）设备,应有2类设备符号“回”.假如已通过了认证，那么应有认证标记.（3）PCB板和整机：主要检衣输入、输出的标识，开关、保险丝的标识，其它平安关键无潺件的标识和警告标识：输入对输出、输入时大地、输出对大地（可能）的电气间隙、臾电距离：元渊件的固定等.（4）元器件清单：主要检查关键性元器件有元安现认证书，还检查其名称、规格和其它信息有无错误，四.安规测试1 .为什么要建立安规试验室进展安规检查、安规预料试和安规测试？安规认证是,个很困难、离风险的过程，假如在正式认证过程中出现了检件不合格、泅试失效的状况，不

15、仅会增加认证时间和的用，甚至有可能导致认证失败，损失大埴的人力、物力、财力.进展安现检查、安规预料试可以预先检查出各种不符合安规要求的隐患,极大地降低风险，使得认证可以顺当地完成.建立安规试验室进展安规测试那么可以降低费用、捌减认证的测试时间（在认证机构认证时，俺等待支配测试时间）、提高效率（可期时和开发工程师商讨并解决测试中的问题）。2 .对于开关电源产品来说，其安规测试的工程有：外壳应力消退测试（仪对塑胶外壳）都入电流测试温开测试抗电强度测试（整机、变压器）放电测试（一次电路的X电容）接触电流测试（有一局部与漏电流测试一样）接地电阻测试工作电压的测录危急电压的测试危急能房等级测试（当输出大

16、于2V时,黝出的持续功率大于240VA）限流电源冽试输入电压不匹配测试（指有多个输入电压或输入电压范围）电动机堵转测试（对风扇）风扇故障测试输入反向冽试球压测试绝漫材料和元件的抗电强度测试撞击测试通风孔堵塞测试标贴耐擦测试跌落测试稳固性测试异样测试潮湿处理测试变压器过载测试拉力测试过我测试短路测试限流电路测试注：对于不同的产品、机型，以及不同的认证机构，具测试工程有若很多差弁.3,重要的安规测试及对策（1）温升测试:开关电源产M主要有以下的元器件可能会过不过温升测试:变压器、电博：可以通过说新合理的布板、改良戏路、提高效率、运用温度保险丝或温度继电那、运用风扇等方法来战小其温度。另外，还可以提

17、高兜线的等娘。开关管、整流管：增加或加大散热片、重新设计其散热方式、重新合理地布板、改良线路、提高效率、运用谓度保险丝、温度维电器、运用风痢等方法来战小其温度.外壳（假如有）：运用警告语。温度保险丝（温度维电器）：温度保险丝（温度缚电器）在正常工作时是不能动作的，而因为工作温度的影响,而使得湿度保险理（温度维电潺）的运用有着很大的风险,例如：产品的工作温度是从0-50C,温度保险税的工作温度是100C,在常温（25-C）下的温开测试测得的温度保险丝的温度JE么不得出过75,C.温度断电器也同理,这维要设计者优异的设计和屡次的调试，（2）输出过货测试：对策：设计良好、军旅的过流爱护电路,假如变压

18、器或电搜的温度不能通过，那么可运用温度保险税或温度触电器，还可提高其绕戏的等缎.（3）输出短路测试：对策：设计良好、牢靠的输出短路吸护电跖。变压器和电感的对策如上。(4)变压器短路测试：对策：设计良好的功率限定电路-变压器和电感的对策如上.(5)抗电强度测试：对策：不能通过的绿市比拟多,可在实际中解决.(6)接触电流测试；对策：减小丫电容的容:.(7)风前故障测试：对策：运用温度保除丝或温度雎电器，提高变压器和电那的绕规的等级等，异样测试.对策：比拟困难，在实际中解决.五.工厂检查工厂审查网于安规认证的一向部.在认证测试顺当完毕后.认证机构会对生产地进展首次工厂审查，首次工厂审查完毕后才会颁发

19、证书.1 .工厂审查的缘由认证机构要求对生产地进展至少每年一次周期性地跟踪审查：TUVPS是翻年一次.U1.是每季度一次)，以此来保证明际生产的产M与般测试过的样曲和一样.2 .工厂审查的内容工厂审查主要包括：(1)原材料的限制:生产的限制:(3)生产城的安规限制(耐氏测试、接地测试、漏电流)：(4)生产线员工的培训：(5)体系文件(包括脑属手册)：(6)仪器的精确性(仪器的维护和校准),3 .工厂审查的过程(1)来料进厂审查：(2)货仓；(3)零部件的生产：(4)生产线：(5) 100%的成品出厂测试:(6) 一6性测试;(7)抽样测试：(8)校准.4 .工厂审杳的结果(1)通过（2）有待整

20、改：假如工厂的状态有待修改.工厂行段时间进展整改报告.时间期限写在年度工厂审查报告上（出K四个星期）.假如四星期接近而仍旧没有收到整改报告，认证机构会给工厂一封信提示并延长两个星期，假如仍没有整改报告，以此工厂为生产商的证书将被取消。（3）须要重审：假如工厂的状态足球要重审,工厂有四个星期进展整改,然后进展重申.重审后工厂有两个星期做进一步整改.假如两个星期接近而工厂仍没有到达要求，以此工厂为生产商的证书将被取消，无论上述程序进展到物个阶段，只要工厂的状态符合了要求,工厂审查即宣布完毕而工厂获得工厂审查合格证书.六.安规的应用1,安规电气隔离距离值（I）术语说明.电气间隙：导电体间测得的最短空

21、间距高.爬电距离;电体间测得的最短外表距离。注：一般来说，嗯电距离要求的数值比电气间隙要求的数值要大，缶线时须同时满意这两者的要求,开槽只能增加外表即禺即里电距离而不能增加电气间照,所以当电气间隙不酩时.开信是不能解决这个问的的.（2）PCB板的电气隔周距离（电气隔离跖离指电气间隙和爬电柜围的综合考虑）对于一类的开关电源产品.AC-DC（询入电压为100V-24OV）在PCB板I：的股小隔周即离如下（开槽的数位事实上是电气间隙伯，不开槽的数位是嗯电矩成伯）：开槽不开槽1.线-N线（保险丝之前）输入-地输入-输出（变压器）（至少值）64mm以上（建议）输入-输出（除变压器外）输入-破心、输出-磁

22、心（电气间隙）DC-DC输入电压为（-36V）-（-76V）的隔离距眼如下：开梢不开措（DC+）-（DC-）（保险线之前）输入-地输入输出输入-破心、输出-破心（电气间隙）注：以上AGDC和DCDC的隔离距离为志向值，在布规时应考虑相玳。例如，要求，可考虑布成.另外，以上的数值是基于一般状况得出的，特别状况卜的数值可询问安规工程师。另外,二类的开关电源除1输入-地的隔内距肉的侪增加一倍外其它隔离即黑值一样.变压器内部的电气隔离跑禹.认证机构认可的变压渊内部的电气隔离冲离值是指变J卡器的两边的挡墙宽衣的总和,假如变压器的指啮的宽度为3mm.那么变压器的电气隔离苑离值为6mm假如变压器没有措堵.那

23、么变压器的隔岗距离位就等于所用股城的厚度。要求的隔离距国挡墙的最小宽度AC-DC（输入电乐为100V-240V）DC-DC（输入电压为（-36V）-（-76V）注：变压器的弓I脚假如没有套上铁弗龙套管，那么在引脚处的隔礴跳成可能也仅为胶纸的厚度，所以变压器的引脚须要套上铁弗龙食管.2.变压器绕线的温度等级正常工作时的见火温度异样工作时的最大温度A级材料Io(TC150E级材料II5CI65-CB级材料120C175CF级材料I4O-C19OH级材料175-C2IOC假如用热电偶测量绕组的温升.上述的温度限值应当削减1.（）C,3,安规抗电强度假绝缘的抗电强度值实际是通过测量绝缘的工作电压来确定的.经过-工作电压的测量”这个测试测得的工作电压股为：AGDC1.输入电压100v-240V-）电源的领入-输出为54OVp:DCDC（输入电压力（36V）.（76V）电源的输入输出一般为200Vp,当然，不|可的机鞭会有所差异,卜面是一类的电源的抗电强度的数值：（ACDC以540Vp来计豫，DC-DC以200VP米计算）AGDC电源的抗电演技俏DCDC电源的抗电覆展他输入-输出3000ViIC或4242VdcISOOVac或2545Vdc输入-大地IS(X)Vac或2545Vdc100oVaC或14HVdc输出-大地500VaC或2545VdcI(XX)Vaci!14HVik