電源安規(guī)設(shè)計規(guī)范20130625

ACAdapter安規(guī)設(shè)計規(guī)范

RD3安規(guī)課劉延霞2013/06/25本規(guī)范目的規(guī)范安全結(jié)構(gòu)設(shè)計消除或降低潛在安全隱患符合標(biāo)準(zhǔn)電氣產(chǎn)品潛在危險電擊著火機(jī)械危險化學(xué)危險能量危險熱危險輻射例：導(dǎo)體外露，線材未包套管例：外殼高溫達(dá)到燃點(diǎn)，起火例：鋒利的棱緣、拐角例：外殼高溫，燙傷人手例：熔化散發(fā)有害氣體例：電容放電例：手機(jī)、電腦輻射ACAdapter安規(guī)內(nèi)容

SafetyACAdapter安規(guī)EffciencyEMCSafety參考標(biāo)準(zhǔn)EN/IEC60950-1UL60950-1EN/IEC60065UL60065安全說明與產(chǎn)品標(biāo)記元件產(chǎn)品label說明書Safety關(guān)鍵件ACplug/plugholder(注：防火等級min.V-1)ACInlet(AC1)Enclosure(注：防火等級min.V-1)Fuse(FS1)(注：rating和type需標(biāo)在fuse本體上或PCBlayout上)Varistor(VDR1)Thermistor(TR1)（注：CCC不管控）X-Capacitor(CX1)BulkCapacitor(CK1)（注：CCC不管控）Choke(LF1)（注：CCC僅管規(guī)格和感值）Bridge-Diode(DB1-DB4)（注：CCC不管控）Y-Capacitor(CY1)Transformer(T1)Opto-couple(PC1)Transistor(Q1)DischargeCapacitor(RX1-RX6)SenseResistor(RS1,RS2)（注：CCC不管控）DCcable（注：CCC不管控）PCB

(注：UL60950要求min.V-1;UL60065要求min.V-0)HeatSink(HS1,HS2)（注：CCC不管控）MylarSheet（注：CCC不管控）Label（注：CCC不管控）塑膠材料防火等級材料標(biāo)準(zhǔn)防火等級（等級由高到低排列）普通材料UL94，UL746C5VA,5VB,V-0,V-1,V-2，HB塑料(薄片材料)UL94，UL746CVTM-0，VTM-1，VTM-2(分別等效V-0，V-1，V-2)泡沫材料UL94，UL746CHF-1，HF-2，HBF注：防火等級越高，材料防火特性越好。變壓器絕緣系統(tǒng)ClassClassAClassEClassBClassFClassHNormalTemperature105℃120℃130℃155℃180℃絕緣系統(tǒng)正常使用的最高耐溫度：注：如未作宣告，則默認(rèn)為ClassA。變壓器絕緣系統(tǒng)繞組溫升要求（IEC60950-1&GB4943-2011）

：絕緣等級最高溫升限制ΔT（K）最高溫度限制(℃)異常狀況下最高溫度限制(℃)ClassA75100150ClassE90115165ClassB95120175ClassF115140190ClassH140165210注：⑴上表中溫帶是以室溫25℃為基礎(chǔ)，對熱帶是以35℃為基準(zhǔn)；

⑵如果以熱電耦偶合式量測，則最大溫升限值需減10℃。

表5.1.3b:繞組的溫升要求(IEC60065-1&GB8898-2011):最大溫升限制ΔT(K)最高溫度限制(℃)異常狀況下最大溫升限制ΔT(K)85120150注：⑴上表中溫帶是以室溫35℃為基礎(chǔ)，對熱帶是以45℃為基準(zhǔn)；如果適用于在熱帶氣候條件下使用的設(shè)備，

表格中的溫升限值應(yīng)當(dāng)降低10K。⑵如果以熱電耦偶合式量測，則最大溫升限值需減10℃。X電容容值>0.1uF滿足電容泄放電測試判定UL60950-1:1s后電壓衰減到輸入電壓的37%以下UL60065/IEC60065：2s后電壓衰減到35Vac或60Vdc以下（需重復(fù)測試10次）IEC60950-1：衰減到37%的電壓≤RC（R-泄放電阻阻值，C-X電容容值）X電容根據(jù)泄放電測試及EMI要求，選擇合適容值，參考公式：Y電容滿足LCC(IEC60950-1,UL60950-1)

測量到的頻率

量測方法和位置

限值

≤1KHz限流電路中的任何兩個零部件之間或任何這樣的零部件與地之間接一個2KΩ±10%的無感電阻，量測流過該電阻的穩(wěn)態(tài)電流

不應(yīng)超過0.7mApeak或2mAd.c

>1KHz0.7mA的應(yīng)乘以以KHz為單位的頻率值,但不應(yīng)超過70mA

滿足接觸電流測試(IEC60950-1,UL60950-1)設(shè)備的類型

測量儀器的A端連接到

最大接觸電流mA（r.m.s)

所有設(shè)備未連接到保護(hù)接地的可觸及的零部件和電路0．25移動式設(shè)備（手持式設(shè)備除外，但包括可攜帶式的設(shè)備）設(shè)備電源保護(hù)接地端子（如果有）3．5一般狀況下，ClassⅡ設(shè)備跨一二次側(cè)Y電容的總?cè)萘恳圆淮笥?200pF為標(biāo)準(zhǔn)；ClassⅠ設(shè)備跨一二次側(cè)及一次側(cè)L/N到電源保護(hù)接地端子間Y電容的容量大小選擇在符合上述要求的前提下可根據(jù)產(chǎn)品的EMI特性選擇合適的容量。危險能量設(shè)計要點(diǎn)：輸出端子設(shè)計成不能被測試指橋接的形式，或?qū)⑤敵瞿芰肯拗圃诔掷m(xù)1minute最大輸出小于240VA。SELV電路設(shè)計要點(diǎn)：1.在正常工作時，SELV電路電壓不應(yīng)超過安全電壓(42.4Vpeak或60Vdc)。2.在單一故障條件下，經(jīng)過0.2s后，電壓不應(yīng)超過安全電壓(42.4Vpeak或60Vdc)，而且其極限值不應(yīng)超過71Vpeak或120Vdc。LPS電路使用調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)限制輸出，在正常工作或單一元件故障下，應(yīng)能符合：輸出電壓(Uoc)輸出電流(Isc)A視在功率VAVacVdc≤30≤30≤8.0≤100--30<Uoc≤60≤150/Uoc≤100LPS電路設(shè)備在輸出端增加currentfuse以達(dá)到LPS要求，ClassⅠ類設(shè)備，連接到二次保護(hù)接地導(dǎo)體接地點(diǎn)必須位于currentfuse之后，或該fuse位于輸出正端。溫升測試測試條件：0.9*電壓下限，頻率上限；1.1*額定電壓上限，頻率下限負(fù)載：fullload產(chǎn)品狀態(tài)：DA-labelup/labeldown；WA-Vertical/HorizontalDA-40D19AAAA該機(jī)種布點(diǎn)材料和元件溫度要求：部件最高溫度℃繞組絕緣：ClassB120（用熱電耦法測試需再減去10℃）外部和內(nèi)部PVC或橡膠絕緣電線-有標(biāo)示溫度依標(biāo)示熱塑性材料符合該材料物理特性（機(jī)械耐沖擊溫度）元器件符合本標(biāo)準(zhǔn)及元器件相關(guān)國家或國際標(biāo)準(zhǔn)特別注意:元器件的最高溫度是指安規(guī)證書所認(rèn)可的最大允許操作溫度!設(shè)計要點(diǎn)：依安規(guī)要求，對產(chǎn)品溫度設(shè)計進(jìn)行平衡。異常工作故障條件：短路、開路、Overload測試電壓：額定電壓上限測試頻率：額定頻率上限負(fù)載：fullload判定：1.所測得的變壓器（和電感）的溫度沒有超過附錄6.3、附錄C異常測試時變壓器繞組和電感允許的溫度限值。2.抗電強(qiáng)度測試通過。測試過程中沒有異常的現(xiàn)象發(fā)生，例如，設(shè)備起火、冒煙、流出融熔的金屬、外殼出現(xiàn)明顯的變形等。Fuse本體不能炸飛，電阻式保險絲不能有明顯脫皮。設(shè)計要點(diǎn)：充分考慮每一元件單一開短路對產(chǎn)品安全性能的影響(主要是線包溫度)。故障案例WA-12W12FUAAAAUL目擊測試failFail原因：1.U1pin3-pin4,O/S，耐壓測試fail；2.O/SU1pin4-pin8,耐壓測試fail。整改措施：在光耦pin3-pin4之間增加穩(wěn)壓二極管針對目前公司大量使用的高壓啟動PWMIC線路，安規(guī)單一元件故障測試:短路IC(U1)的HV和COMP腳后，光耦合爆炸導(dǎo)致高壓測試Fail。(如下圖所示）常用解決方法如下：1.在光耦4-3腳間并聯(lián)一穩(wěn)壓二極管。2.增加啟動電阻（Rx4）的阻值。后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計時要充分考慮此問題，根據(jù)實(shí)際情況選用解決方法，以順利通過安規(guī)測試。工作電壓測試條件：測試電壓：額定電壓的上限測試頻率：額定頻率的上限負(fù)載：fullload確定所有的受測點(diǎn)：受測點(diǎn)可以是初、次極之間的任意的兩點(diǎn),橋接在一、二次側(cè)的元件，如：T1，CY1，PC1，PC2

接地保護(hù)保護(hù)地：黃綠線，min.18AWG,滿足接地電阻測試，保護(hù)接地端子旁應(yīng)標(biāo)示。功能地：無線號和顏色要求，作為二次側(cè)，需提供附加絕緣，其最小厚度應(yīng)為0.4mm（如加熱縮套管，在收縮前應(yīng)達(dá)到此厚度）。接地電阻測試要求：國家實(shí)驗電壓實(shí)驗電流/時間要求北美≤12Vdc40A/120s≤0.1ΩIEC國家≤12Vdc32A/120s≤0.1Ω結(jié)構(gòu)要求—安全距離電氣間隙（cl-clearance）:導(dǎo)體之間最短的空間距離爬電距離（cr-creepagedistance）:導(dǎo)體間沿面最短距離要求：cr≥clcl取決于工作電壓Vpeak值，cr取決于工作電壓Vr.m.s值一般來說，cr≥cl，布線時須同時滿足這兩者的要求（即要考慮表面的距離，還要考慮空間的距離），開槽（槽寬應(yīng)大于1mm）只能增加表面距離即爬電距離而不能增加電氣間隙，所以當(dāng)電氣間隙不夠時，開槽是不能解決這個問題的，開槽時要注意槽的位置、長短是否合適，以滿足爬電距離的要求。

cl海拔校正系數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)輸入引線(L/N)或AC電源線與PCB需通過可靠的方式連接.如:點(diǎn)膠固定或在線材上打端子.與二次側(cè)相連的接地保護(hù)導(dǎo)體(引線)與輸入插頭/插座的連接必須通過可靠的機(jī)械連接方式連接。可采用如：勾焊或螺絲固定，以及其它可靠的機(jī)械連接方式.；FG導(dǎo)體部分與一次側(cè)銅箔或裸露元件間安全距離：電氣間隙：3.0mm；爬電距離：4.0mm2.如保護(hù)接地導(dǎo)線（綠滾黃線）與高溫元件接觸，則需要加溫度等級高于接觸部位溫度的套管。套管不可將保護(hù)接地導(dǎo)體完全包覆,需外露1/3導(dǎo)線外皮。

輸出線與PCB需通過可靠的方式連接,以防止焊接點(diǎn)脫落搭接到帶危險電壓的一次側(cè)元件.如:點(diǎn)膠固定或在線材上打端子.

二次側(cè)飛線與PCB需通過可靠的方式連接,以防止焊接點(diǎn)脫落搭接到帶危險電壓的一次側(cè)元件.如:在飛線與PCB間點(diǎn)膠固定.

R/I

一,二次側(cè)元件，在施加10N作用力下，都必須滿足R/I距離（Cl:6.0mm/Cr:6.0mmMin）。（二次側(cè)元件與Transformer間的安全距離按照T1最高工作電壓計算的數(shù)據(jù)要求）

B/IFuse前L-N間或Fuse引腳間，fuse前與fuse后，按照設(shè)備輸入電壓設(shè)計適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。一般設(shè)計要求為：Cl:3.0mm/Cr:3.0mmMin.

B/I

一次側(cè)線路與保護(hù)接地導(dǎo)體間，按照設(shè)備輸入電壓設(shè)計適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。一般設(shè)計要求為：Cl:3.0mm/Cr:4.0mmMin.

R/I

一次側(cè)線路與二次側(cè)線路間，按照實(shí)際測量的工作電壓設(shè)計適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。一般設(shè)計要求為：Cl:6.0mm/Cr:6.0mmMin.

任何帶危險電壓的零部件(如:一次側(cè)散熱片/電感...）在施加10N作用力下與人手可觸及到的設(shè)備外殼(上下蓋結(jié)合處)間的距離，一般設(shè)計要求為：Cl:6.0mm/Cr:6.0mmMin.,可將該元件以點(diǎn)膠固定或外包絕緣膠帶的方式增加其安全距離.特別注意openframe產(chǎn)品一次側(cè)線路銅箔及元件到金屬外殼的距離：1.金屬外殼不接地-ClassⅡ(RI)：Cl:6.0mm/Cr:6.0mmMin.2.金屬外殼接地-ClassⅠ(BI)：Cl:3.0mm/Cr:4.0mmMin.

超音波焊接外殼的內(nèi)部到外部安全距離測量方法：如右圖，中間突出部分比較寬在超音波焊接時不會融化，正確的電氣間隙和爬電距離尺寸為紅色虛線所示，設(shè)計時應(yīng)注意。R/I

輸出線在施加10N作用力下與任何帶危險電壓的零部件間距離必須滿足-Cl:6.0mm/Cr:6.0mmMin.,如距離不足可使用熱縮套管或固定線材的方式增加絕緣距離.

變壓器結(jié)構(gòu)要求R/I

Transformer內(nèi)部一,二次側(cè)繞組間(A+B部分)要滿足R/I距離要求。R/I

二次側(cè)Pin腳/飛線與一次側(cè)繞組/屏蔽層間要滿足R/I距離要求。

R/I

若二次側(cè)繞組使用三層絕緣線,且沒有使用擋墻：Core視為一次側(cè)，二次側(cè)Pin腳/飛線與Core間要R/I距離要求。

R/I

二次側(cè)繞組使用普通漆包線及擋墻膠紙:Core可視為Floating,初級繞組對Core間距離加上次級繞組對Core間距離(A+B)要滿足R/I距離要求。

當(dāng)繞組部件中兩根繞線或一根繞線和另一根導(dǎo)線接觸并相互成45°～90°角之間任一角度，并承受繞組拉伸力，則應(yīng)當(dāng)提供機(jī)械應(yīng)力防護(hù)。例如：這種保護(hù)可以通過絕緣套管或片狀材料或使用絕緣要求層數(shù)的兩倍來提供物理隔離。如何計算cl及crModelMAXclcr計算公式DA-48T12AAAAVpeak=520VVrms=300V6.66.6cl=（4+0.4）*1.48=6.6mm(查IEC60950-1表2H，表2J)cr=3.2*2=6.4mm(查IEC60950-1表2L)DA-90F19AAAAVpeak=604VVrms=350V6.97.2cl=(4+0.6)*1.48=6.9mm(查IEC60950-1表2H，表2J)cr=？？用內(nèi)插法（350-300）/（400-350）=（X-3.2）/（4-X）X=3.6mm,cr=2X=7.2mm(R/I)以變壓器一二次工作電壓為例（海拔=5000m）：T1:coretoT1secon