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安规设计基本知识

2024-08-25 来源:赴品旅游


交流(1000V 2*额定工作电压)*1.2 直流(1000V 2*额定工作电压)*1.4*1.2 2.绝缘电阻-主要考量产品的绝缘性能 绝缘电阻的试验电压一般采用直流电压,通常采用500V,绝缘电阻不低於10M Ohm,测试时间一般也为1分钟.如需缩短测试时间,可参照耐压测试进行调整. 3.泄漏电流-主要考量在最大工作电压和最大工作电流的情况下,产品由於分布电容或绝缘特性引起的,向大地或可接触介面泄漏的电流,这与产品的绝缘有关. 泄漏电流的最高限值一般为1mA.测试时间一般也为1分钟. 4.接地电阻-主要考量产品发生绝缘崩溃,或正常工作情况下泄漏的电荷,能把这些电荷迅速导入大地的能力,这属於一种保护措施,这在没有接地的产品中不做考量. 接地电阻要求越小越好,一般的单体接地电阻不允许大与0.1Ohm,系统接地总电阻不允许4 Ohm,系统中接地点之间的连续性电阻不允许大於0.01Ohm. 根据经验,如果耐压试验通过,那绝缘电阻测试一般也会通过,但绝缘电阻试验通过,但不能代表耐压试验也会通过. 在大规模生产的情况下,产线一般只要测试耐压即可,绝缘电阻,泄漏电流和接地电阻只是在抽查时进行试验. 5.安全距离 安全距离包括爬电距离和电气间隙. 爬电距离-带电导体之间沿绝缘表面的最短距离. 电气间隙-带电导体之间的空间最短距离. 安全距离是耐压,绝缘电阻,泄漏电流的保证之一. 安全距离最低限值与产品的工作电压有关,请参见下表. 6.电磁兼容 电磁兼容的要求测试项目比较多,一般要求为: a.传导干扰及抗干扰 b.辐射干扰及抗干扰 c.抗静电 d.抗雷击 e.抗浪涌或电压突变等 因传导干扰,辐射干扰需要专用而且庞大复杂的测试设备,一般采用定期抽查并委托有能力的测试机构进行. 电磁兼容现在已成为安规的一个极其重要的要求,许多国家以将其列为强制性项目,并且独立开展电磁兼容认证-EMC认证. 7.耐火阻燃 要求产品本身不能起火燃烧,在外界存在火源时可以一起燃烧,但一旦外界火源消失,产品应立即停止燃烧.现在电子产品通行的防火等级是采用UL94中的V-0. 8.机械结构伤害和热伤害 电子产品由於在结构上存在缺陷,如有锋利的锐边,尖角,毛刺容易造成人体的伤害,开孔过大或安全距离不够容易触及内部带电的部件造成电击伤害,防护措施不当造成动作部件伤害人体,散热措施不当容易灼伤人体. 一般来说,在大规模的生产中,除了耐压和绝缘电阻可以在线测试外,其他项目均采取定期抽查或委外试验.CCC认证规定,产品要进行定期确认检验,至少每年进行一次.

9.电子产品常见的安规零部件 a.保险丝 b.导线 c.X电容和Y电容 d.高压电容 e.变压器,电感 f.压敏电阻 g.塑胶部件 h.绝缘隔离物 i.PCB板 j.Model label或铭牌 k.警示标志 l.光电耦合器 m.外壳 n.散热风扇 安规零部件是安规认证机构重点管控的部分之一,任一家安规认证机构都会对获得认证的产品开出一份安全关键件清单,安规认证机构会根据这份清单进行一致性检查.凡是在清单中注明规格型号和生产厂商的,都必须使用规定的厂商和规格型号,未注明厂商但注明规格型号的,还有可能指定要求获得相应的认证的,必须使用规定的规格型号,并需获得相应的认证.安全关键件发生变更,必须向安规认证机构申请报备,只有在获得批准认可後,才可变更,有时还必须重新送样试验,试验通过後,才能正式变更. 五.安规测试 因工厂生产一般只进行耐压和绝缘电阻测试,现在就这两个项目做一个简单的介绍,测试仪器以常用的台湾华仪生产的EXTECH7440为主. EXTECH7440是台湾华仪公司生产的,具有交直流耐压测试,绝缘电阻测试,接地电阻测试四功能合一的安规分析仪,可以程控设置,并配有RS232和GPIB接口,可实现自动测试. 1.耐压测试 a.在线测试因其使用频率很高,所以在进行测试前要对仪器进行点检. 点检方法: 1)高压点检 用高压点治具(可自制)对仪器的输出电压进行点检,检查仪器是否能正常输出高压和电压的精度是否符合要求.一般设定点检电压为2000V,电流选择5mA,10mA.然後观察仪器显示的电流是否符合目标值. 2)功能点检 功能点检主要检查仪器的识别能力,也就是查验仪器是否会误判. 点检方法:分别用已确认为良品和不良品进行点检,仪器要正确识别良品和不良品. b.程式设定 EXTECH7440的耐压测试可按照如下步骤设定: 1)设定测试电压,可根据产品的规格书,测试标准设定. 2)设定泄漏电流,一般上限取5mA或10mA,下限设为0.01-0.05mA,设定下限主要是防止产品未真正的接入测试电路中,造成仪器误判. 3)设定电压爬升时间,根据有关安规标准的规定,电压爬升有一定的速率,但从最低爬升到最高时间不得少於1秒. 4)定义测试通道,H表示高压端,L表示低压端,0表示该通道关闭. 5)电弧侦测设置,一般情况下,电弧侦测都应设置为开,但有些特产品电弧侦测需要设置为关. 6)频率选择,根据产品使用电压的频率选择,如果是通用型,一般选择60Hz. 7)偏差测试,因在高压情况下,测试线路和测试治具的分布电容产生漏电流,造成漏电流的读数误差,因此要进行偏差测试,让仪器自动扣

除这部分误差. 8)连续测试设置,如果耐压测试结束後,还要继续测试其他本仪器提供的测试项目,可设置为开,仪器会自动转入下一个项目的测试. c.测试前的准备 1)首先要确认仪器是否可靠接地.电源线,高压线有无破损,工作场所的地面是否舖上绝缘胶皮,或穿戴好绝缘鞋,绝缘手套等防护装置,取出佩戴的静电环. 2)确认测试线路治具连接无误. 3)确认选择的测试程式於所测试的产品安规要求是否吻合. d.测试 1)将待测品接入测试电路中,注意接线时高压线要接产品的高压端,馈线(地线或低压线)接产品的低压端.一般要将高压端的所有引线都要短接在一起,低压端也同样如此.不要认为一次侧纵是比二次侧电压高. 2)确认连接无误,可以开始测试,测试刚开始时,由於电路中存在分布电容,此时电容充电漏电流会较高,也很不稳定,随着时间的延长,漏电流会慢慢下降,应纪录最後的漏电流数值. 3)在测试过程中,人体不要触及带电部分,以防受到电击伤害. 2.绝缘电阻测试 绝缘电阻一般不作测试,根据经验,如果耐压测试通过,就意味着绝缘电阻测试也会通过.因为耐压测试的试验电压比绝缘电阻的试验电压高很多. 绝缘电阻的测试方式与耐压测试差不多,只不过绝缘电阻测试使用的是直流电压,纪录数值是绝缘电阻. 绝缘电阻测试程式的设定 a.进入绝缘电阻测试介面. b.测试电压的设定,一般取直流500V. c.充电电流的设定,先测试被测物的充电电流(仪器自动进行测试),取该数值的1/2作为测试的充电电流. d.绝缘电阻的上限设定,一般将此项设定为0,表示对上限不做限定. e.绝缘电阻的下限设定,一般设定为10M Ohm,也可根据要求输入相应的下限. 判定延迟时间的设定,一般设为1秒,也可根据产品的自身特性设定.f.测试通道的设定与耐压测试相同

. 保险管的安规标识齐全

保险丝附近是否有6 项完整的标识,包括保险丝序号、熔断特性、额定电流值、防爆特

性、额定电压值、英文警告标识。

如F101 F3.15AH,250Vac, “CAUTION:For Continued Protection Against Risk of Fire,

Replace Only With Same Type and Rating of Fuse” 。

若PCB 上没有空间排布英文警告标识,可将工,英文警告标识放到产品的使用说明书中

说明。

2

PCB 上危险电压区域标注高压警示符

PCB 的危险电压区域部分应用40mil 宽的虚线与安全电压区域隔离,并印上高压危险标

识和 “ DANGER!HIGH VOTAGE ” 。高压警示符如图16 所示:

图16

3

原、付边隔离带标识清楚

PCB 的原、付边隔离带清晰,中间有虚线标识。

4

PCB 板安规标识应明确

PCB 板五项安规标识(UL 认证标志、生产厂家、厂家型号、UL 认证文件号、阻燃等级)

齐全。

5

加强绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求

PCB 上加强绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求,具体参数要求参见相关的<<信息

技术设备PCB 安规设计规范>>。

靠隔离带的器件需要在10N 推力情况下仍然满足上述要求。

除安规电容的外壳到引脚可以认为是有效的基本绝缘外,其它器件的外壳均不认为是有

效绝缘,有认证的绝缘套管、胶带认为是有效绝缘。

6

基本绝缘隔离带电气间隙和爬电距离满足要求

原边器件外壳对接地外壳的安规距离满足要求。

原边器件外壳对接地螺钉的安规距离满足要求。

原边器件外壳对接地散热器的安规距离满足要求。(具体距离尺寸通过查表确定)

DANGER

HIGH VOLTAGE

7

制成板上跨接危险和安全区域(原付边)的电缆应满足加强绝缘的安规要求

8

考虑10N 推力,靠近变压器磁芯的两侧器件应满足加强绝缘的要求

9

考虑10N 推力,靠近悬浮金属导体的器件应满足加强绝缘的要求

10

对于多层PCB,其内层原付边的铜箔之间应满足电气间隙爬电距离的要求(污染等级按

照Ⅰ计算)

11

对于多层PCB,其导通孔附近的距离(包括内层)应满足电气间隙和爬电距离的要求

12

对于多层PCB 层间一次侧与二次侧的介质厚度要求≧0.4mm

层间厚度指的是介质厚度(不包括铜箔厚度),其中2—3、4—5、6—7、8—9、10—11

间用的是芯板,其它层间用的是半固化片。

13

裸露的不同电压的焊接端子之间要保证最小2mm 的安规距离,焊接端子在插入焊接后

可能发生倾斜和翘起而导致距离变小。

表8 列出的是缺省的对称结构及层间厚度的设置:

安规电容的安规要求有哪些?

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