产品安规设计规范

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目录TOC\o"1-3"\h\u105891概论 ”指明。b.额定频率或额定频率范围，频率范围用“-”隔开，多个额定频度和多种额定频率范围用“/”分开。（直流供电除外）c.额定输出电流或额定输出电流范围。以mA或A为单位，电流范围用“-”隔开。d.制造商名称或商标。e.产品型号。f.如果是Ⅱ类（ClassⅡ）设备，应有Ⅱ类设备符号“回”。g.如果已通过了认证，则应有相应的认证标志。PCB板的标识：PCB板应丝印其厂商名称（或商标）、规格、防火级别、安规认证号等，还应丝印输入、输出（输出公共端不能用“GND”表示，而应用“COM”表示）的标识，火线（L）、零线（N）、地线（G）的标识、接地的标识，保险管的标识、机型号及版本、各元器件的标识等。所有的标识应丝印在显著的位置上，不应被遮挡住，还应清楚无误。保险管的标识必须包括：额定电压、额定电流、位号。如果客户或工程师有其它特性的要求（如慢熔‘T’、快熔‘F’、高分断率‘H’、低分断率‘L’等），也可标上，但工程师必须确定保险管的特性与所标特性一致。如果电源外壳上有保险管座,操作者可直接更换，则此保险管的标识也必须包括快慢熔及高低分断率的特性。整机的标识：开关上应标识其开/关状态（on/off），电感、变压器上应标识其规格、制造商的商标或名称。产品外壳上各种按钮、输出端子的功能应进行标识。6、产品的安规设计要求工作电压的测量在确定工作电压时，下列所有要求都适用：a.额定电压值或额定电压范围上限值应：-用作一次电路和地这间的工作电压；和-在确定一次电路和二次电路之间的工作电压时应考虑；和b.未接地的一次电路可触及导电零部件应假定其是接地的；和c.如果变压器绕组或其它零部件是接地的，即不与相对于地有确定的电位的电路连接，d.如果使用双重绝缘，则基本绝缘上的工作电压，应按假定附加绝缘为短路的状态来确定，反之亦然。对于变压器绕组之间的双重绝缘，应假定有这样一点发生短路，由于这一点短路而在其它绝缘上产生最高工作电压；和e.对变压器两个绕组之间的绝缘以及对于变压器绕组与另一个零部件之间的绝缘，应取两绕组上任意两点之间的最高电压以及绕组上任意一点与该零部件之间的最高电压。注：一次电路：直接与电网电源连接的电路。二次电路：不与一次电路直接连接，而是由位于设备内的变压器、变换器或等效的隔离装置供电或由电池供电的一种电路。测试方法：测试条件：电压：额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值）频率：额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值）负载：正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。测试过程：确定所有的受测点：受测点可以是初、次极之间的任意的两点，通常可选取变压器、光耦、Y电容初、次极之间的任意的两个插脚。如果测量初极或次极对地的工作电压，受测点可以是初、次极的任意的一点。将输出的共同端（或输出的负极）和输入的N线（在整流桥前，对于AC-DC电源）或输入的负极（对于DC-DC电源）短接起来，以获取参考电压。如果测量对地的工作电压，可将输入的N线（对于AC-DC电源）或输入的负极（对于DC-DC电源）和地之间连接起来。将示波器的探头分别接到两个受测点上。开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。调节示波器并读取示波器上显示的工作电压的最大峰值和有效值。将示波器的探头接到另外的两个受测点上，重复上述的步骤1到4。将测得的数值记录下来。注：确定电气间隙、爬电距离，需要用到工作电压的有效值和最大峰值。确定抗电强度，需要用到最大峰值。判定：无。、电气间隙和爬电距离设备应同时满足安规上对设备所要求的电气间隙和爬电距离。电气间隙和爬电距离的具体数值可参考附录5。1附录A。下面所列出的电气间隙和爬电距离的数值仅作一般情况下参考用，并不代表最后的实际情况。术语解释：电气间隙：导电体间测得的最短空间距离。爬电距离：导电体间测得的最短绝缘表面距离。一般来说，爬电距离要求的数值比电气间隙要求的数值要大，布线时须同时满足这两者的要求（即要考虑表面的距离，还要考虑空间的距离），开槽（槽宽应大于1mm）只能增加表面距离即爬电距离而不能增加电气间隙，所以当电气间隙不够时，开槽是不能解决这个问题的，开槽时要注意槽的位置、长短是否合适，以满足爬电距离的要求。元件及PCB的电气隔离距离：注：电气隔离距离指电气间隙和爬电距离的综合考虑。对于Ⅰ类设备的开关电源（本公司的大部分开关电源均为Ⅰ类设备）,在元件及PCB板上的隔离距离如下：（下列数值未包括裕量）a、对于AC—DC电源（以不含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）电气间隙爬电距离L线-N线（保险管之前）输入-地（整流桥前）输入-地（整流桥后）输入-输出（变压器）输入-输出（除变压器外）输入-磁芯、输出-磁芯b、对于AC—DC电源（以含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）电气间隙爬电距离L线-N线（保险管之前）输入-地（整流桥前）输入-地（整流桥后）输入-输出（变压器）输入-输出（除变压器外）输入-磁芯、输出-磁芯c、对于DC—DC电源（以输入额定电压范围为36-76V为例）电气间隙爬电距离

（DC+）-（DC-）（保险管之前）输入-地（保险管之前）输入-地（保险管之后）输入-输出（考虑为基本绝缘）输入-输出（考虑为加强绝缘）输入-磁芯、输出-磁芯变压器内部的电气隔离距离：变压器内部的电气隔离距离是指变压器两边的挡墙宽度的总和，如果变压器挡墙的宽度为3mm，那么变压器的电气隔离距离值为6mm（两边的挡墙宽度相同）。如果变压器没有挡墙，那么变压器的隔离距离就等于所用胶纸的厚度。另外，对于AC-DC电源，变压器初、次间绕组应用三层胶纸隔离，DC-DC电源，可只用二层胶纸隔离。下列数值未包括裕量：要求的隔离距离挡墙的最小宽度AC—DC（输入电压100-240V~，未含PFC电路）AC—DC（输入电压100-240V~，含有PFC电路）DC—DC（电压36-76V）注：变压器的引脚如果没有套上绝缘套管，那么在引脚处的隔离距离可能也仅为胶纸加挡墙的厚度，所以变压器的引脚需要套上绝缘套管且套管要穿过挡墙。、温升测试方法：测试条件：电压：额定电压的上限和下限或额定电压范围的上限和下限频率：额定频率的上限和下限或额定频率范围的上限和下限负载：正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况（输入电流最大的情况）。环境：如做UL认证，可在常温下进行测试。如做TUV认证，须在最高的工作温度下进行测试。注：如果在常温上进行此项测试，须考虑换算问题：测得的温度加上最高工作环境温度与常温之间的差值，即得到最终的温度。热电偶的位置：所有关键性元器件。如在相同或类似的位置，可取其中的一个。注：关键性元器件可参考本资料的第2章“安规元器件”。测试过程：1、确定受测的元器件。2、将热电偶粘到受测的元器件上。注意热电偶的位置，应是可能的发热最严重的地方。3、开机，将输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限，输入频率调到额定频率的下限或额定频率范围的下限，输出负载调到要求的大小。4、让受试设备持续工作，直至受试设备达到热平衡。5、记录热电偶的读数。注：如果热电偶的读数在30分钟内的变化小于1℃，则可认为热电偶达到了热平衡。（4）判定：元器件测得的温度应在其额定的最高工作温度内。温度限值：下面是一些材料的温度限值绝缘材料的温升要求：（绝缘材料包括：变压器所有部件等，但热塑材料除外）正常时最大温度异常时最大温度A级材料100℃150℃E级材料115℃165℃B级材料120℃175℃F级材料140℃190℃H级材料175℃210℃如果用热电偶测量绕组的温升，上述的温度限值应该减少10℃，另外，各认证机构可能会有些附加要求，如额外要求裕量等。其它零部件的温升要求：零部件最高温升，K金属玻璃、瓷料和釉料塑料和橡胶短时握持或接触的把手、旋钮、提手等354560使用时连续握持的把手、旋钮、提手等304050可能会被接触的设备外表面455570可能会被接触的设备内表面455570接线端子60内外部布线及电源线50（无温度值标志T）T-25（有温度值标志T）其它元器件的温升要求：应小于其允许的最高工作温度，其最高工作温度可参考相关元器件的技术参数。、抗电强度测试方法：（1）测试条件：电压：根据受测点的工作电压和要求的绝缘等级，从、附录B抗电强度试验电压表查出时间：1分钟。（2）测试过程：将抗电强度测试仪的两个探头接到设备的受测位置上。设置好抗电强度测试仪，开始测试，将测试电压由0慢慢调到要求值，在此要求值上持续1分钟。判定试验。复位。重复第1步到第4步进行下一个受测位置的抗电强度测试。注：对于整机：测试初极-次极，应将输入的L、N极短接（对于DC-DC电源，将输入的正负极短接）以及将输出短接，然后测试。其它测试也同理。（3）判定：绝缘不应被击穿。、输出过载及变压器过载输出过载测试方法：（1）测试条件：电压：额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值）频率：额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值）负载：正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。环境：如做UL认证，可在常温下进行测试。如做TUV认证，须在最高的工作温度下进行测试。（2）测试过程：1、将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。2、开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。3、将负载快速增加，直到输入电流达到最大，或设备关机，记录此时的负载读数。如有多路负载，可将其中的一路负载快速增加，直到输入电流达到最大，或设备关机，记录此时的负载读数。4、将负载调回到额定负载，持续工作，直至设备达到热平衡（热平衡的定义可考虑前面温升测试时的热平衡的定义）。5、将负载增加到一个合适的大小，持续工作，直至设备达到热平衡或关机。如设备关机，则进行到第7步。如设备未关机，重复第5步，直到达到上述记录的最大负载。一般，可分成4次（或4次以上）将额定负载增加到最大负载。如果分成4次加载，第一次可增加记录的最大负载与额定负载的差值的40%，第二次增加记录的最大负载与额定负载的差值的30%，第三次增加记录的最大负载与额定负载的差值的20%，第四次增加记录的最大负载与额定负载的差值的10%。记录最终的温度。8、重复第3步到第7步，进行另外几路输出的过载测试。9、对设备进行抗电强度测试。（3）判定：1、所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。2、抗电强度测试通过。3、测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。变压器过载测试方法变压器过载试验和输出过载试验相似，只是将带载点由输出端移至输出整流管之后，这样，输出的过载保护电路就可能不会起作用。其它均与输出过载一样。、输出短路测试方法：（1）测试条件：电压：额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值）频率：额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值）负载：正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。环境：在常温下进行测试。（2）测试过程：1、将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。2、开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。3、将输出短路。如有多路负载，可将其中的一路短路。4、如设备关机，则重新选择一路输出，进行第3步的试验。如设备未关机，则让设备持续工作，直至设备达到热平衡，记录最终的温度。5、重新选择一路输出，重复第3步和第4步，如所有的输出均已进行了试验，进行下步试验。6、对设备进行抗电强度测试。（3）判定：1、所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。2、抗电强度测试通过。3、测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。注：做此测试时，短路所用的软线或其它导体不能过长。、风扇堵转及通风孔堵塞风扇堵转测试方法：（1）适用条件：适用于“风冷情况”为强制风冷的设备。（2）测试条件：电压：额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值）频率：额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值）负载：正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。环境：如做UL认证，可在常温下进行测试。如做TUV认证，须在最高的工作温度下进行测试。（3）测试过程：1、将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。2、开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。3、模拟风扇堵转的情况，如将风扇断电。4、持续工作，直至设备达到热平衡或设备关机。5、记录最终的温度数值。6、如有多个风扇，重复第3步到第5步。直至所有的风扇均被模拟了一次“风扇堵转”。7、对设备进行抗电强度测试。（4）判定：1、所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。2、抗电强度测试通过。3、测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。注：设备的通风孔堵塞试验和风扇堵转试验有些类似，其测试条件和判定均一致。通风孔堵塞试验测试过程：1、将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。2、开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。3、模拟通风孔堵塞的情况，如用胶纸将所有的通风孔封闭起来。4、持续工作，直至设备达到热平衡或设备关机。5、记录最终的温度数值。6、对设备进行抗电强度测试。、元件故障试验设备的设计应能可能地限制因机械、电气过载或失效、或异常工作或使用不当而造成着火或电击的危险。设备在出现异常工作或单一故障后，对操作人员安全的影响仍应保持在本标准的含义范围内，但不要求设备仍处于完好的工作状态。可模拟下列的故障：（安规上模拟的元件故障是指单一元件的单一故障。）1、一次电路中任何元器件的单一失效。2、3、各个保护电路中的元器件的单一失效。测试方法：（1）测试条件：电压：额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值）频率：额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值）负载：正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。环境：在常温下进行测试。（2）测试过程：1、选出所有的模拟单一故障的元件或器件。2、将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。3、将开关接到第1步中选出的一个元器件上。4、开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。记录下输入电流。5、用接上的开关模拟一个单一故障（如开路或短路）。6、如设备正常输出，或有输出但输出不正常，则记下输入电流，并和第4步记下的输入电流进行对比，如果输入电流有所增加，则试验应持续到设备达到热平衡，记录下最终的温度。如输入电流没有增加，则试验只需进行1分钟。7、如设备关机，且关机是由于保险丝损坏，则关闭设备，且将设备进行抗电强度试验。8、如设备关机，且关机不是由于保险丝损坏，则将此元件的故障试验重复进行一次，如结果相同，则试验只需进行1分钟，如出现第6步或第7步的结果，则按第6步或第7步进行。9、重复第5步到第8步，模拟另一个故障。10、重新选取一个元件，重复第3步到第9步。11、如所有的模拟试验均做完，对设备进行抗电强度测试。（3）判定：1、所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。2、抗电强度测试通过。3、测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属、外壳出现明显的变形等。、接地测试（Earthling

Test）（最大输入电流<16如按60950标准做CB时，应使用30A测试，>16A时，应按输入电流的2倍进行测试）7、附录附录A：电气间隙和爬电距离表一次电路绝缘以及一次电路与二次电路之间的绝缘最小电气间隙F指的是功能性绝缘，B/S指的是基本绝缘/附加绝缘，R指的是加强绝缘。污染等级1适用于被密封或能隔绝灰尘和潮气的元器件和组件。污染等级2一般适用于EN60950适用范围所包括的设备。污染等级3适用于设备的局部环境受导电物污染的地方，或受干的非导电物污染的地方，这种干的污染物在达到所预料的凝露情况下可能会导电。工作电压小于或等于额定电源电压≤150V额定电源电压＞150V~≤300VV(峰值或直流值)V（有效值）（正弦）污染等级1和2污染等级3污染等级1和2污染等级3FB/SRFB/SRFB/SRFB/SR7150210150420300F,B/S,R840600F,B/S,R对峰值电压超过电源电压的一次电路的绝缘的附加间隙对工作在额定电源电压不大于300V的一次电路中，如果电路中的重复峰值电压超过了电源电压的峰值，最小电气间隙应是上表的数值和下表的附加间隙数值之和。额定电源电压≤150V额定电源电压＞150V~≤300V附加的间隙（mm）污染等级1和2污染等级3污染等级1，2和3功能性绝缘，基本绝缘或附加绝缘加强绝缘最大的峰值工作电压（V）最大的峰值工作电压（V）最大的峰值工作电压（V）210（210）210（210）420（420）00298（288）294（293）493（497）0．10．2368（366）379（376）576（575）0．20．4474（444）463（459）640（652）0．30．6562（522）547（541）713（729）0．40．8650（600）632（624）787（807）0．51．0738（678）715（707）860（884）0．61．2二次电路的最小电气间隙工作电压小于或等于额定电源电压≤150V额定电源电压＞150V~≤300VV(峰值或直流值)V（有效值）（正弦）污染等级1和2污染等级3污染等级1和2污染等级3FB/SRFB/SRFB/SRFB/SR7150140100210150280200F,B/S,R420300F,B/S,R最小爬电距离加强绝缘的爬电距离的数值等于下表中基本绝缘的爬电距离数值的2倍。材料组别可通过相应的试验来评价，如果不道材料的组别，应假定材料为Ⅲb组。允许在最接近的两点间使用线性内插法。工作电压小于或等于(有效值或直流值)功能绝缘、基本绝缘和附加绝缘污染等级1污染等级2污染等级3材料组别材料组别材料组别Ⅰ,Ⅱ,Ⅲa或ⅢbⅠⅡⅢa或ⅢbⅠⅡⅢa或Ⅲb≤50等于相应的电气间隙值100125150200250300400600、附录B：抗电强度试验电压表抗电强度试验的试验电压第1部分绝缘等级试验电压施加点（按适用的情况）一次电路与机身之间、一次电路与二次电路之间、一次电路的零部件之间二次电路与机身之间、彼此独立的二次电路之间U≤184V峰值或直流值184＜U≤354V峰值或直流值354＜U≤1414V峰值或直流值U≤峰值或60V直流值峰值或60V直流值＜U≤10KV峰值或直流值试验电压（Vrms）试验电压（Vrms）功能绝缘10001500见第二部分的Va部分500见第二部分的Va部分基本绝缘、附加绝缘10001500见第二部分的Va部分不试验见第二部分的Va部分加强绝缘200030003000不试验见第二部分的Vb部分注：U指试验电压施加点处的工作电压。抗电强度试验的试验电压第2部分U（峰值或直流值）Va有效值Vb有效值U（峰值或直流值）Va有效值Vb有效值34353638404244464850525456586062646668707274767880859095100105110115120125130