安规设计注意事项解析.docx
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安规设计注意事项解析
安规设计注意事项
1.零件选用
（1）在零件选用方面,要求掌握:
a.安规零件有哪些?
（见三.安规零件介绍）
b.安规零件要求
安规零件的要求就是要取得安规机构的认证或是符合相关安规标准;
c.安规零件额定值
任何零件均必须依MANUFACTURE规定的额定值使用;
I额定电压;
II额定电流;
III温度额定值;
（2）.零件的温升限制
a.一般电子零件:
依零件规格之额定温度值,决定其温度上限
b.线圈类:
依其绝缘系统耐温决定
ClassAΔT≦75℃
ClassEΔT≦90℃
ClassBΔT≦95℃
ClassFΔT≦115℃
ClassHΔT≦140℃
c.人造橡胶或PVC被覆之线材及电源线类:
有标示耐温值T者ΔT≦（T-25）℃
无标示耐温值T者ΔT≦50℃
d.Bobbin类:
无一定值,但须做125℃球压测试;
e.端子类:
ΔT≦60℃
f.温升限值
I.如果有规定待测物的耐温值（Tmax）,则:
ΔT≦Tmax-Tmra
II.如果有规定待测物的温升限值（ΔTmax）,则:
ΔT≦ΔTmax+25-Tmra
其中Tmra=制造商所规定的设备允许操作室温或是25℃
（3）.使用耐然零件:
a.PCB:
V-1以上;
b.FBT,CRT,YOKE:
V-2以上;
c.WIRINGHARNESS:
V-2以上;
d.CORDANONORAGE:
HB以上;
e.其它所有零件:
V-2以上或HF-2以上;
f.例外情形:
下述零件与电子零件（限会在失误状况下,因温度过高而引燃的电子零件）若相隔13mm以上,或是相互间以至少V-1等级之障碍物隔开,则其耐燃等级要求如下:
I.小型的齿轮,凸轮,皮带,轴承及其它小零件,不须防火证明;
II.空气载液的导管,粉状物容器及发泡塑料零件,防火等级为HB以上或HBF以上
g.下述件不须防火证明:
I.胶带;
II.已获认证零件;
III.密封于无开孔且体积小于0.06m金属壳内之零件;
IV.仪表壳,仪表面,指示灯或宝石,置于至少V-1等级的PCB上的IC,晶体管,光耦合
器及其它小零件的外壳.
2.整体配置
（1）安全距离（沿面距离和空间距离）
如果知道了工作电压及绝缘等级,就可决定所需之安全距离.
表一:
绝缘等级及各式绝缘适用情形
绝缘等级
适用情形
操作型
（OPERAATIONALINSULATION）
介于两不同电压之零件间
介于ELV（SELV）及接地导电零件间
基本型
（BASICINSULATLON）
介于具危险电压零件及接地导电零件间
介于具危险电压零件及依赖接地SELV电路间
介于PRI的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压
器的铁心间
做为双重绝缘一部分
补充型
（SUPPLEMENTARYINSULATION）
介于可触及导体零件及在基本绝缘损坏后有可
能带有危险电压的零件间
做为双重绝缘一部分
双重或加强型
（DOUBLE/REINFOREDINSULATION）
介于PRI电路及可触及未接地导电零件间
介于PRI电路及浮接的SELV电路间
介于PRI电路及TNV电路间
凡是人体会触摸到的部分
***工作电压的决定:
*量测dc电压时,任何重叠涟波之峰值应包括在内;
*非重复性的突波不予考虑;
*在决定空间距离及电气强度测试电压时,ELV或SELV电路的电压应视为零,但在
决定沿面距离时,则须按实际电压计算;
*可触及的未接地导体零件应视为接地;
*若变压器之绕组或其它部份为浮接,则视为接地,并因此获得最大的工作电压;
*在双重绝缘处,横跨基本绝级的工作电压值,应先将补充绝缘处短路视之,而得出电
压值,反之亦然.变压器绕组间的绝缘,则先将其中一个绝缘短路,而在其它绝缘上有
最高工作电压产生;
*变压器两绕组间的绝缘,其工作电压应取两绕组内任2点的最大电压值,可能连接
至此绕组之外加电压,亦应包括在内;
*变压器绕组与其它零件间的绝缘,其工作电压应取此绕组内任一点至其它零件之最
大电压值;
*可取外电源的额定值.
表二:
安全距离的位置及要求
位置
量测电压
一次侧交流部份---接地部分
电源输入电压
一次侧直流部分---接地部分
实际量测一次侧与二次侧间的电压,
或实际量测对地电压
一次侧交流部分---未接地可能触摸到部分
电源输入电压
一次侧直流部分---未接地可能触摸到部分
实际量测一次侧与二次侧间电压，
或实际量测对地电压
一次侧部分---二次侧部分
实际量测一次侧与二次侧间电压
二次侧危险电压部份---接地
实际量测电压
保护装置前,火线---中性线/火线
电源输入电压
保护装置后,火线---中性线/火线
电源输入电压
桥式整流后,临近相互两点间
实际量测电压
注意:
I.量测时中性线,地线及二次侧RETURN须连接在一起,在连接前,请先确定电源输入端中性线及火线是否正确,以免造成中性线及火线短路发生.
II.一次侧与二次侧间所量测出来的电压若低于电源输入电压,则以电源输入电压为准.
III.沿面距离≧空间距离,沿面距离若小于空间距离,则以空间距离为准.
安全距离见表三,表四,表五,表六,电路板设计见下页图集:
结构设计
a.稳定度
稳定度指终端系统设备不可失衡而导致使用者或维修者危险;
b.机械强度
机械强度指内外壳的承受力如铁球撞击测试,落地测试,推力测试,TEST
FINGER测试，7小时烤箱测试等;
c.尖锐角
尖锐角指在防止不当的设计导致人员的伤害及绝缘破坏;
（3）接地方法：
a.接地方式
I.机械式固定：
不可经由塑料连接,且须有防止松动作用（如WASHER）的产品;
II.防腐蚀：
指两种以上不同金属连接其电化学电位差不能＞0.6V;
III.接地线：
至少18AWG之绿滚黄线,如果LINE/NEUTRAL>18AWG,则须使用与其同等
号线之线材（AWG:
AMERICAWIREGAUGE美国线规）;
IV.接地螺丝／螺栓的要求：
至少NO.6或M3.5
V.接地螺丝／螺栓之金属固定物厚度要求：
螺丝直接锁在金属板上,则金属板必须有最小２倍的螺丝螺纹的厚度,若使用
NUT方式固定则无厚度要求;
VI.接地螺丝／螺栓的固定扭力：
最小1.3牛顿米;
b.接地确认测试
25A或30A接地电流测试,时间为2分钟
附注:
I.接地螺丝不可用自攻螺丝;
II.若有其它的地线,欲锁于同一螺柱上,则须用另一螺母分开固定之.
（4）开孔方式
a.顶部（带有危险电压裸露组件正上方），符合下列任一要求即可:
I.任何一方向量测，尺寸不超过5mm;
II.宽度在1mm内，长度不限；
III.尺寸大小不限，但须确保外物不会直接掉入孔内而碰触到具危险电压零件．
b.侧面，符合下列任一项要求即可
I.任何方向尺寸必需＜5mm
II.宽度在1mm内，长度则不限
III结构上采用百叶窗结构或类似的限制结构，可使外来的垂直掉落物向外偏离
以避免触及产品内部裸露组件；
IV.开孔位置适当，并在其投影5度角范围内，无具危险电压零件存在．
C.下方，符合下列任一项要求即可
I.无任何开孔
II.开孔大小不限，但须在下列物品下方：
i.PVC,TFE,PTFE,TEP及NEOPRENE做成绝缘导体及连接头；
ii.具阻抗保护或过热保护的马达；
iii.符合防火外壳要求的内部屏障或是细目金属纲或是其余类似物；
III.若有40mm以下的开孔，但须在防火等级V-1以上的零件之下；
IV.孔大小不限，但开孔上方须设遮蔽板；
V.若为金属底壳，开孔大小及孔距均应符合相关要求；
VI.以细目金属纲做屏蔽，其纲目大小不超过２mm*2mm,且织纲金属线之直径不小于0.45mm;
总之:
外壳开孔,固然千变万化,但是以TESTPIN测试时,不可碰触到具危险电压
裸露零件
3.标示方式
（1）标示种类
a.电源接口标示：
设备外表应有的额定电力标示，标示内容应包括：
I.额定电压或额定电压范围，单位为V;
II.
输入电流为直流，则需加上“-----”的符号；
III.额定频率或额定频率范围，单位为Hz;
IV.若该设备须连接至多相电力系统，则须另外标示相数，如2￠,3￠等；
V.额定电流,单位为A或mA;
VI.制造商名称或商标符号或辩识符号;
VII.设备型号;
VIII.若设备为classII,则须加上“”的符号;
b.电源输出端
插座旁须有清楚标示注明其所能承受最大负载；
c.电压切换开关
应在使用手册中详细述明其用途及使用方法；
d.保险丝
I.额定电流；
II.额定电压；
III.熔断特性（FAST标示为“F”,SLOW或TIMELAG标示为“T”）;
IV.防爆特性（LOW-BREAKING标示为“L”,HIGH-BREAKING标示为“H”）;
范例：
T2.5AL,250V或F3.15AH,250V
e.端子
I.接地保护端子旁，应有“”标示；
II.水线（中性线）端子旁，应有“N”标示；
总之:
可以有额外的标示,但先决条件是不可造成误导或混淆.
（2）标示要求:
I.标示不可置于可取下的物品上；
II.上述标示种类之各种标示,经过酒精,汽油等有机溶剂及水测试后,须依然清晰可见，且为恒久标示．
4.设计中的EMC问题
（1）EMC介绍
EMC（ELECTRO-MAGNETICCOMPATIBILITY）即电磁兼容性，乃指产品在优良的设计下不干扰别的产品，也能忍受外界电磁干扰的能力，EMC包括EMI（ELECTRO-MAGNETICINTERFERENCE）和EMC（ELECTRO-MAGNETICSUSCEPTIBILITY）.EMI即电磁干扰,指含有电子电机零件的仪器,装置整组设备
或整套系统因动作而产生的一种电磁波噪声,或装置本身不需要的信号,经由辐
射或传导路径影响其它装置,造成其它装置不正常或失真.EMS即电磁耐受性,也就是仪器,装置整组或整套系统本身具有抗拒外面噪声,免除被外界噪声干扰的能力.
（2）EMI/EMC管制:
目前,世界上很多国家或地区对于电子信息产品的EMI/EMS均有严格的管制措施,如美国FCC,欧盟的CE,日本的VCCI及电气用品取缔法,澳洲的SMA,加拿大,韩国等国家或地区均有专司EMI/EMS管制法规条文,对于销往这些国家或地区的产品都须先经过测试合格,方可合法的运送及销售.（见下页）
其中:
增益（dB）=10log10输出功率/输入功率=20log10输出电压/输入电压
或损失（dB）=10log10输入功率/输出功率=20log10输入电压/输出电压
电压（dBμV）=20log10该点以μV计之电压/标准强度（1μV）
此电压是在50Ω阻抗上测得:
以跨在50Ω阻抗上之负载,1μV均方根电压所产生功率为参考标准.
或dBμV=20log10（50Ω阻抗上电压,单位为μV）
dBμV表示高出1μV多少个dB,也就是以dB表示高出1μV/50Ω标准强度有多少．
（3）THEIEC801-2TESTSTANDARDFORESD（静电放电试验）
A.耦合方式
I.直接ESD
i.针对待测物之导体部分采用接触式放电:
ii.针对待测物之非导体部分采用空气式放电:
II.间接ESD
均采用接触式放电处理
i.水平耦合板（HCP）
ii.垂直耦合板（VCP）
（4）THEIEC801-4TESTSTANDARDFOREFT（快速电性脉冲试验）
a.耦合方式
I.电容式耦合:
仿真传导耦合
III.空腔式耦合:
仿真辐射耦合
（5）电磁干扰之防制电路设计注意事项
a.振荡源输出处加EMI过滤电路组件如下
b.
振荡源输出处加EMI过滤组件如EMIBEAD如下
c.CLK信号输出及输出处加EMI过滤组件BYPASSTOGND如下:
d.
信号输出接口处加EMI过滤组件BYPASSTOGND如下:
e.
电源输出处加EMI过滤电路组件BYPASSTOGND如下:
f.电源输出处加EMI过滤组件如下:
总之:
a.接地面积尽量加大;
b.尽量使用多层板之设计.
5.LED颜色
（1）RED:
危险或警告或+5V;
（2）YELLOW:
注意或+3.3V;
（3）GREEN:
安全或-12V;
（4）BLUE:
特别讯息;
（5）WHITE:
一般讯息或-5V;
（6）BLACK:
GROUND;
（7）ORANG:
5VS.E
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