電源安規(guī)設(shè)計(jì)規(guī)范20130625

ACAdapter安規(guī)設(shè)計(jì)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(jì)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(xiǎn)電擊著火機(jī)械危險(xiǎn)化學(xué)危險(xiǎn)能量危險(xiǎn)熱危險(xiǎn)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(shuō)明與產(chǎn)品標(biāo)記元件產(chǎn)品label說(shuō)明書(shū)Safety關(guān)鍵件ACplug/plugholder(注：防火等級(jí)min.V-1)ACInlet(AC1)Enclosure(注：防火等級(jí)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(jí)材料標(biāo)準(zhǔn)防火等級(jí)（等級(jí)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(jí)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(jí)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(duì)熱帶是以35℃為基準(zhǔn)；

⑵如果以熱電耦偶合式量測(cè)，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(duì)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(cè)，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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量到的頻率

量測(cè)方法和位置

限值

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

不應(yīng)超過(guò)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(guò)70mA

滿足接觸電流測(cè)試(IEC60950-1,UL60950-1)設(shè)備的類(lèi)型

測(cè)量?jī)x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(dòng)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(xiǎn)能量設(shè)計(jì)要點(diǎn)：輸出端子設(shè)計(jì)成不能被測(cè)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(jì)要點(diǎn)：1.在正常工作時(shí)，SELV電路電壓不應(yīng)超過(guò)安全電壓(42.4Vpeak或60Vdc)。2.在單一故障條件下，經(jīng)過(guò)0.2s后，電壓不應(yīng)超過(guò)安全電壓(42.4Vpeak或60Vdc)，而且其極限值不應(yīng)超過(guò)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(lèi)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(cè)試測(cè)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(cè)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(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)特別注意:元器件的最高溫度是指安規(guī)證書(shū)所認(rèn)可的最大允許操作溫度!設(shè)計(jì)要點(diǎn)：依安規(guī)要求，對(duì)產(chǎn)品溫度設(shè)計(jì)進(jìn)行平衡。異常工作故障條件：短路、開(kāi)路、Overload測(cè)試電壓：額定電壓上限測(cè)試頻率：額定頻率上限負(fù)載：fullload判定：1.所測(cè)得的變壓器（和電感）的溫度沒(méi)有超過(guò)附錄6.3、附錄C異常測(cè)試時(shí)變壓器繞組和電感允許的溫度限值。2.抗電強(qiáng)度測(cè)試通過(guò)。測(cè)試過(guò)程中沒(méi)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(xiǎn)絲不能有明顯脫皮。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：充分考慮每一元件單一開(kāi)短路對(duì)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(cè)試failFail原因：1.U1pin3-pin4,O/S，耐壓測(cè)試fail；2.O/SU1pin4-pin8,耐壓測(cè)試fail。整改措施：在光耦pin3-pin4之間增加穩(wěn)壓二極管針對(duì)目前公司大量使用的高壓?jiǎn)?dòng)PWMIC線路，安規(guī)單一元件故障測(cè)試:短路IC(U1)的HV和COMP腳后，光耦合爆炸導(dǎo)致高壓測(cè)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(dòng)電阻（Rx4）的阻值。后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮此問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際情況選用解決方法，以順利通過(guò)安規(guī)測(cè)試。工作電壓測(cè)試條件：測(cè)試電壓：額定電壓的上限測(cè)試頻率：額定頻率的上限負(fù)載：fullload確定所有的受測(cè)點(diǎn)：受測(cè)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(cè)試，保護(hù)接地端子旁應(yīng)標(biāo)示。功能地：無(wú)線號(hào)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(cè)試要求：國(guó)家實(shí)驗(yàn)電壓實(shí)驗(yàn)電流/時(shí)間要求北美≤12Vdc40A/120s≤0.1ΩIEC國(guó)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(lái)說(shuō)，cr≥cl，布線時(shí)須同時(shí)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(kāi)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(shí)，開(kāi)槽是不能解決這個(gè)問(wèn)題的，開(kāi)槽時(shí)要注意槽的位置、長(zhǎng)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(jì)要點(diǎn)輸入引線(L/N)或AC電源線與PCB需通過(guò)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(guò)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(jí)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(guò)可靠的方式連接,以防止焊接點(diǎn)脫落搭接到帶危險(xiǎn)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(guò)可靠的方式連接,以防止焊接點(diǎn)脫落搭接到帶危險(xiǎn)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(jì)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(jì)適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。一般設(shè)計(jì)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(jì)適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。一般設(shè)計(jì)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(cè)量的工作電壓設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。一般設(shè)計(jì)要求為：Cl:6.0mm/Cr:6.0mmMin.

任何帶危險(xiǎn)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(jì)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(cè)量方法：如右圖，中間突出部分比較寬在超音波焊接時(shí)不會(huì)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(jì)時(shí)應(yīng)注意。R/I

輸出線在施加10N作用力下與任何帶危險(xiǎn)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(méi)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(jí)繞組對(duì)Core間距離加上次級(jí)繞組對(duì)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(guò)絕緣套管或片狀材料或使用絕緣要求層數(shù)的兩倍來(lái)提供物理隔離。如何計(jì)算cl及crModelMAXclcr計(jì)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