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安规知识解读
安规知识解读
以下如未特别说明，安规要求均指GB4943-2001
1、基本绝缘：
对防电击提供基本保护的绝缘。
2、加强绝缘：
除基本绝缘外施加的独立的绝缘，用于确保基本绝缘一旦失效时仍能防止电击。
3、电气间隙（clearance）：
两个导电零部件之间的最短空间距离。
4、爬电距离（creepagedistance）：
沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间的最短路径。
5、Y1电容可以认为具有加强绝缘的功能。
初—次级跨接的电容用Y1
初—地之间可用Y2电容（1.5.7.1）
Ø工程师设计时常见错误：
没有Y1和Y2电容的使用概念，以致初---次级之间也“不知不觉”地用了Y2电容。
6、设备的防电击保护类别：
Ⅰ类设备：
采用基本绝缘，而且有保护接地导体；
Ⅱ类设备：
采用双重绝缘，这类设备既不依靠保护接地，也不依靠安装条件的保护措施；
Ⅲ类设备：
SELV供电，且不会产生危险电压；
7、电源上的铭牌标示
i.电源额定值标志
1）额定电压及电流
对具有额定电压范围的设备:
100V—240V;2.8A
100V—240V;2.8—1.1A
200V—240V;1.4A
对多个额定电压:
120/220V;2.4/1.2A
2）电源的性质符号:
直流——交流~（GB8898-2001）
ii.制造厂商名称或商标识别标记
iii.型号
iv.符号“回”，仅对Ⅱ类设备适用。
Ø工程师设计时常见错误：
Ⅱ类设备大标贴没有“回”字符
没有LOGO或LOGO与认证证书不是同一公司
交流输入性质用“AC”表示，不用“~”表示
具有额定电压范围或多个额定电压的设备，电流标示本应是“100V—240V;2.8—1.1A”或“120/220V;2.4/1.2A”，错写成“100V—240V;1.1—2.8A”或“120/220V;1.2/2.4A”
8、保护接地和等电位连接端子标示
预定要与保护接地导线相连的接线端子
应标示符号
，该符号不能用于其它接地端子。
对保护连接导线的端子不要求标示，
如要求标记，应使用符号
（1.7.7）
Ø工程师设计时常见错误：
结构工程师没有在机壳接地位置印上接地符号
9、控制装置和指示器标示
对任何一次电源开关或二次电源开关均可使用0和1作为“断”和“通”的标记。
（1.2.8.4）
GB4943-2001，控制装置和标记（1.7.8P17）
电源开关，包括隔离开关均可使用0和1作为“断”和“通”标记，等待状态用
符号。
保护接地电路不应装有开关或熔断器。
熔断器不能接在L线上。
PCB上应有明显的L或N标示。
Ø工程师设计时常见错误：
PCB上没有L或N标示。
10、熔断器的标识
GB8898-2001,熔断的标示P41
1）电流特性：
F快断,T延时
2）电流：
A或mA均可
3）熔断体分断能力
L低分断能力
E增强分断能力
H高分断能力
例：
T315mAL，F1.25AH
GB4943-2001，有关熔断器的标识（1.7.6P16）
在邻近处，能明确看到。
该标记应标出熔断器的额定电流，如果该熔断器能装上不同电压额定值的熔断器，还应标额定电压。
如果需要安装具有特殊熔断特性（例如延时或分断能力）的熔断器，则还应标明它的类型。
Ø总结：
不管GB4943或GB8898如果表述，用“F5A/250V”样式来标识一般不会有问题。
Ø工程师设计时常见错误：
标识写在保险丝本体下，以致装上保险丝后，标识被保险丝本体覆盖。
保险丝装在N线上。
不同功率等级电源按理保险丝规格是不同的，设计工程师也是这样做的，
可是不同功率等级电源却共用一个PCB，并且保险丝也只有一个规格标示。
正确的做法是用不同丝印（即保险丝丝印规格）的PCB。
11、危险电压：
交流42.4V或直流60V
12、GB4943，危险能量及要求（P51.2.8.8节和P222.1.1.5节）
1）、持续的能量≥20J，或功率≥240VA
2）、存在危险能量等级的两个或两个裸露零部件之间应不能被试指桥接起来。
3）、在操作人员接触压内不应有能量危险。
Ø在INTELPC电源规范中“240VA规则”就是取之此处。
关于PC电源是否要满足这一规则，我个人认为只要客户没有这个要求，可以不考虑它。
我们的外置LCDTV电源做UL认证时，UL曾对我们提此要求。
Ø工程师设计时常见错误：
大电容防爆孔被散热片堵住.
13、布线，连接和供电：
（第3节）
如果需要电气接触压力，则螺母或金属嵌装件的啮合应至少两个全螺纹。
（拧入厚度见2.6.5.7）
涉及安全部分，不应使用绝缘材料制成的螺钉。
14、绝缘的颜色：
（2.6.3.4）
接地导线应是绿黄双色。
15、接线端子的尺寸：
（3.3.5）
交流电网电源导线和保护接地导线的接线端子的规格
设备额定电流流（A））
最小标称螺纹直径，mm
柱型或螺栓型
螺钉型
≤10
3.0
3.5
>10～≤16
3.5
4.0
>16～≤25
4.0
5.0
接线端子应配置适当的固定导线的附件（例如螺母和垫圈）
另：
接线端子能连接的导线规格（见GB4943.P60.表3D）
16、电源软线及保护接地线导线规格要求（见GB4943表3BP58）
Ø如果我们的PC电源要配交流电源线，其线径要求0.75mm2。
原因是我们的电源输入电流标示一般是4A且线长为2m。
最小绝缘穿透距离（2.10.5.1）
两个相对表面之间提供的电气绝缘材料0.4mm。
如骨架，厚度至少0.4mm。
对于功能绝缘和基本绝缘，在任何峰值工作电压下都无绝缘穿透距离要求。
17、薄层材料绝缘→用在设备内部。
在操作人员不会擦伤或磕碰的地方,允许使用,且不管其厚度如何。
至少两层以上作为附加绝缘或加强绝缘。
浸漆的涂覆层不算薄层材料。
18、绕组元件绝缘P49
基本绝缘和附加绝缘至少由两层薄层材料组成。
加强绝缘一般用三层薄层材料组成。
Ø工程师设计时常见错误：
设计变压器时原边线圈与付边线圈之间只垫一层或两层MalayTape，有的工程师甚至没有这个概念。
这里要说明的是：
如果为了某种需要，原边线圈与付边线圈之间只想垫两层MalayTape，只要每一层能够承受加强绝缘耐压试验也是允许的，这一点国标里有明确说明。
下表所附计量院3C认证某适配器时原/付边薄层材料就只要求二层。
机壳与PCB之间所垫PVC绝缘片厚度不够0.4mm。
19、对地漏电流：
（5.1.6P84）
未接保护地：
最大0.25mA
接地手持设备：
0.75mA
接地其它设备：
3.5mA
Ø工程师设计时常见错误：
主要表现在做规格书时，对设备不加区分，统统写小于3.5mA。
20、抗电强度（5.2P86）
方法：
加到被试绝缘上的试验电压应从零逐渐升高到规定的电压值，然后在该电压上保持60S
判据：
试验期间绝缘不应击穿。
当加上试验电压而引起的电流以失控的方式迅速增大，即绝缘无法限制电流时，则认为已发生绝缘击穿。
电晕放电或是单次瞬间闪络不认为是绝缘击穿。
抗电强度试验电压：
见下表。
可以看出：
对于我们生产的电源，基本绝缘部分应打1500V~，初级至次级打3000V~（查表5B第二部分，说明电源工作时初级对次级电压超过580V）
注1）、如果被试绝缘上跨接有电容器，则建议采用直流试验电压。
2）、功能绝缘不进行耐压试验。
◆音视频设备GB8898-2001等同IEC60065：
1998
生产线测试要求：
基本绝缘1500Vrms
加强绝缘：
2500Vrms
方法：
试验一开始施加不大于规定值一半的试验电压，然后以不超过1560V/mS的速率将试验电压升高到全值，保持1S——4S
21、GB4993-2001保护接地连接的电阻测试（限电流≤16A设备）
1）试验电流为1.5倍被测电路电流额定值
2）电压不应超过12V
3）时间为60S
测得的电阻值不应超过0.1欧。
◆音视频设备GB8898-2001保护接地连接的电阻测试
施加10A的试验电流1S——4S电压≤12V
测得的电阻值不应超过:
——带可拆卸电源线的设备为0.1欧
——带不可拆卸性电源线的设备为0.2欧
22、GB8898-2001，绝缘电阻的规定：
基本绝缘2M欧
加强绝缘4M欧（P28表3）
Ø总结：
PC电源不用测绝缘阻抗，LCDTV电源要测绝缘阻抗。
23、GB4943-2001，防火材料等级（P99表A1）
取130mm*13mm样片进行燃烧试验，灯焰在样品下方停留10S,然后移开，对于非泡沫材料（单个样品燃烧持续时间）
对泡沫材料：
样品10个，5个一组，其中一组在70℃环境处理（记为A）7d,另一组在23℃温度45%-50%的环境48h（记为B）
样品尺寸：
150mm*50mm
HF-1
HF-2
HBF
>2S（A/B均不超过1个）
>2S（A/B不超过1个）
不满足这些条件，但120mm时燃烧停止
（是否引燃脱脂棉）否
是
（燃烧时间）≤10S
≤10S
（燃烧距离）≤60mm
≤60mm
24、一次电路的电容器放电（GB4943P222.1.1.7）
在交流电网电源外部断接处，防止产生电击危险。
A型可插式设备≤1S（时间常数uF与M欧乘积）。
永久性连接和B型可插式设备≤10S。
注：
上述指一次测电容超过0.1uF，否则不需要做此试验。
Ø工程师设计时常见错误：
X电容超过0.1uF时，X电容两端没有接放电电阻。
◆家电为≤2S（9.1.6节）
25、机械方面危险的考量
1）、冲击试验：
Φ50mm,质量500g,实心球，距离1.3m
2）、跌落试验：
台式设备750mm
手持、直杆式和可携带式1000mm
◆对于家电设备还增加振动试验（仅垂直方向）
持续时间：
30min
振幅：
0.35mm
扫描频率范围：
10Hz~55Hz~10Hz
26、关于温升
1）.绝缘，包括绕绝缘的温升GB4943.P72.4.5.1节
A级绝缘材料75K
E级绝缘材料90K
B级绝缘材料95K
F级绝缘材料115K
H级绝缘材料140K
操作人员接触压的零部件,允许温升:
金属
塑料
短时握持的把手、旋钮、提手等
35℃
60℃
正常连续握持的把手,提手等
30℃
50℃
设备外表面
45℃
70℃
2）.家电GB8898
把手、旋钮
30
50
外壳
40
60
锂电池40K
绝缘材料的软化温度至少为150℃
注:
当用热电偶测量绕组温升时,除电动机外,这些温升应减小10K
下面这份图是深计量对HK650-11PEP和ADP193-3A3C认证时的外壳温升测试报告。
可以看出由于HK650-11PEP外壳为金属，所以3C要求外壳不超过45K，此份报告变压器绕组按B级绝缘材料（95K）要求：
温升不超过85K。
ADP193-3A外壳为塑料，所以要求温升不超过70K；此份报告变压器绕组按A级绝缘材料（75K）要求：
温升不超过65K
27、关于除可携带式设备的外壳开孔
目的：
外来物进入开孔不可能接触裸露部件而产生危险。
GB4943，（4.6.1节P73）,顶部和侧面开孔满足如下任一条均可认为合格.
1）.在任何方向上的尺寸不大于5mm的开孔;
2）.宽度不超过1mm（不管多长）的开孔;
3）.防止垂直进入的顶部开孔.
倾斜开孔垂直开孔
4）.提供百叶窗的侧面开孔,使垂直掉落物向外偏高.
大于5°大于5°
28、电气间隙要求
查GB4943表2H。
对工作在额定电压不大于300V的一次电路中，如果电路中的重复峰值电压超过电源电压的峰值，最小电气间隙应是表2H和表2J两种数值之和
对于航嘉目前生产的电源L、N之间应至少保持2.0mm以上距离；
初级和次级之间应至少保持6.4mm以上距离。
污染等级1适用于密封或能隔绝灰尘和潮气的元器件和组件
污染等级2一般适用于本标准适用范围所包括的设备
污染等级3适用于设备局部环境受导电物（或干的非导电物）污染的地方，凝露情况下可能会引起导电。
29、爬电距离的要求
查GB4943表2L。
加强绝缘的爬电距离的数值等于表2L中基本绝缘的爬电距离数值的两倍。
如果不知道材料组别，应假定材料为Ⅲb组。
下面这份表是“深计量”对我们某PC电源的3C测试报告，以此为例进行解析。
L、N的电气间隙：
因为铭牌上的额定电压是240V，查表2H,对300V行，按功能绝缘要求，所以对应F1.5mm.（注:
个人认为,在FUSE前,按B2.0mm,FUSE后按1.5mm为好）。
L、N的爬电距离:
查表2L,对250V行,所以对应2.5mm.
变压器原/付边电气间隙：
按加强绝缘要求，同样查表2H,实测原/付边电压248Vrms，对300V行，所以对应R4.0mm。
变压器原/付边爬电距离：
查表2L，原/付边电压248Vrms，对250V行,所以对应2.5mm。
由于这部分是加强绝缘，实际爬电距离是这个数的两倍，所以要求是5.0mm。
30、公司推荐的爬电距离和电气间隙
爬电距离
电气间隙
绝缘等级
L/N线对大地
2.5mm
2.0mm
基本绝缘
L线与N线之间
2.5mm
2.0mm
基本绝缘
大电容本体（桥式整流之后的元件）
3.2mm
2.5mm
基本绝缘
初级与次级之间
6.4mm
5.0mm
加强绝缘
31、3C认证中的“安全件清单”
X-CAP、Y-CAP、保险丝、变压器、风扇、PCB、光藕、各式塑胶件等等。
Ø工程师报备时常见错误：
没有备选件。
下表是HK280-41EP安全件清单，很明显-----风扇只列了悦伦（耐福）没有列欣瑞联（正勋），PCB所列型号或厂名也是错误的，保险丝快断F写成延迟T。
按规定，增加安全件时要向发证机构报备，否则是违规的。
出现这类违规问题可大可小，大时可要求生产厂家停止生产，销售产品全部“召回”或重罚。
报备是一个很复杂的过程，不但花钱，最讨厌的是费时。
国内报备还算简单，如果是UL报备，试验机构和发证机构都要收取不少费用，周期还很长。
这样势必影响业务和订单。
所以前期花时间做好“清单”，尽量多的将备选供应商列上，以免日后带来“麻烦”！
32、3C认证中的“EMC件清单”
由于传导、幅射、谐波已经列入3C认证强制要求，所以新增了一些“管制”器件。
主要有：
PFC电感、各种转换开关管（如PFC开关管、主开关管、+5VSB开关管等）、EMI电感、桥式整流管等。
下表是HK280-41EPEMC件清单
33、列“安全件”/“EMC件”清单的技巧及注意事项
开关管和桥式整流管是“管制”器件！
不同功率等级如器件不同,要分别说明.
能写规格的就尽量不写型号。
上表EMC件清单T1、电感LF1、LF2都只写了规格没有写型号。
当然，我个人认为，计量院这样做是不对的或者说不严谨的。
按理这几个都应写上型号，特别是T1，应该写上型号。
在早期的安规测试报告中还要体现变压器的绕制线路图。
对于变压器或PFC电感型号，航嘉要求的做法是：
BOM清单中，同一变压器不同生产厂家料号不同，可是型号标贴是相同的。
为了直观地区分不同生产厂家，我们用不同的版本号来区分。
例：
REV：
A、REV：
B等。
这样如果安规机构来审查，他们看到型号没变也就OK。
万一设计工程师要修改变压器，我们采取上述同样的做法：
变料号，不变型号标贴，变版本号。
以免安规报备。
34、电源实例剖析
风扇线线
AC线
编制：
叶贵荣
2005-7-3
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