安規(guī)當(dāng)中你最容易遺忘的5大因素

經(jīng)常接觸LED設(shè)計的朋友們一定對安規(guī)并不陌生。它自始至終都貫穿在產(chǎn)品的整個生命周期當(dāng)中。安規(guī)并不是只包含單一的產(chǎn)品安全問題，而是同時包含了產(chǎn)品的EMI以及輻射強(qiáng)度、環(huán)保要求等綜合指標(biāo)。所以當(dāng)涉及到安規(guī)問題時一定要做到事無巨細(xì)，格外細(xì)心。本篇文章將為大家羅列出安規(guī)工程師最容易忽視的五個要素，一起來看看是否有你平時遺漏的地方吧。

安規(guī)簡介

安規(guī)所涉及的要求

作為安規(guī)的相關(guān)的基礎(chǔ)知識，其所設(shè)計的要求是非常重要的。但是往往由于過于基礎(chǔ)，所以經(jīng)常被工程師們所忽略。安規(guī)所涉及的要求有：

電擊、火災(zāi)、電磁輻射、環(huán)境污染、化學(xué)輻射、能量沖擊、化學(xué)腐蝕、機(jī)械傷害和熱傷害。

世界主要安規(guī)體系：

IEC體系----以歐盟為代表;

UL體系----以美國為代表;

這里要說明的是，這兩種體系雖然獨(dú)立存在，但是就目前的形式來看，已經(jīng)確認(rèn)可以相互承認(rèn)。

安規(guī)認(rèn)證

雖然從文字說明到資料介紹，都在強(qiáng)調(diào)安規(guī)是一種保護(hù)要求。但是實(shí)際上，只要從事安規(guī)行業(yè)足夠長時間的工程師都明白，安規(guī)實(shí)際上是一種國家之間的技術(shù)壁壘。世界各國為了限制別國的產(chǎn)品進(jìn)入本國，都對安規(guī)有不同要求，而且是帶有強(qiáng)制性的。世界安規(guī)認(rèn)證：

UL-美國

TUV，VDE，GS-德國

CCC-中國

PSE-日本

CE-歐盟

KETI-韓國

除此之外，還有澳大利亞、新西蘭、新加坡等國。

安規(guī)認(rèn)證的申請流程

向安規(guī)機(jī)構(gòu)遞交申請資料。

安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)會在承諾的時間內(nèi)給予是否接受申請的答覆。

安規(guī)機(jī)構(gòu)接受申請後，申請人開始送樣接受安規(guī)測試。

在樣品通過安規(guī)檢測之后，安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)將會安排工廠進(jìn)行檢查。未通過則將退回申請人。申請人對未通過測試的項(xiàng)目進(jìn)行改善，然後再重新送樣測試，如果第二次未通過，則需要重新申請。工廠檢查通過，安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)認(rèn)證證書或安規(guī)標(biāo)志使用授權(quán)書，申請人可以在獲得認(rèn)證的產(chǎn)品使用認(rèn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)志。如果工廠檢查未通過，認(rèn)證機(jī)構(gòu)會給申請人一段時間進(jìn)行整改，整改結(jié)束後進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查若未通過，則需重新申請。

之后獲得認(rèn)證的產(chǎn)品將受到認(rèn)證機(jī)構(gòu)的跟蹤調(diào)查，UL一般是一年四次，CCC是每年一次，其他認(rèn)證機(jī)構(gòu)的周期也大都為1年1次。跟蹤檢查主要檢查產(chǎn)品的一致性，但象CCC，TUV等還對品質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)行審查。

電子產(chǎn)品的安規(guī)基本要求

耐壓(抗電強(qiáng)度)-防止電擊傷害;

絕緣電阻-防止電擊傷害;

接地電阻-防止電擊傷害;

泄漏電流-防止電擊傷害;

電磁兼容-抗電磁干擾能力和對其他電子產(chǎn)品的影響;

耐火阻然-防止火災(zāi)危險;

機(jī)械結(jié)構(gòu)-防止機(jī)械結(jié)構(gòu)缺陷引起的損傷，灼傷等;

能源沖擊-防止因?yàn)榇箅娏饕鸹馂?zāi)或電弧灼傷;

電子產(chǎn)品在制程中的安規(guī)要求

在高壓環(huán)境下，產(chǎn)品的絕緣系統(tǒng)將受到巨大的考驗(yàn)，所以耐壓也是安規(guī)考量中的一個重要因素。工作電壓低於50V，一般不進(jìn)行耐壓測試。而耐壓一般與產(chǎn)品的工作電壓有關(guān)。

通常用的計算公式：

交流：1000 2*額定工作電壓

直流(1000 2*額定工作電壓)*1.4

如果是雙重絕緣，那么上述的方法就不適用了。應(yīng)將測試電壓調(diào)整為普通的2倍。如果計算出來的結(jié)果不是100的整數(shù)倍，則取大不取小。例：額定工作電壓為220V，普通絕緣的試驗(yàn)電壓為：交流1000 2*220=1440V，此時試驗(yàn)電壓應(yīng)當(dāng)取1500V，而不是采用四舍五入。

泄漏電流的設(shè)定

一般設(shè)定為5~10mA，最大不超過100mA，根據(jù)不同的行業(yè)有不同的要求，如醫(yī)療器械的泄漏電流一般為1mA。

測試時間的設(shè)定

一般試驗(yàn)設(shè)定為1分鐘，產(chǎn)線上可考慮縮短，但一般爬升時間不得低于1秒。縮短測試時間時，應(yīng)采用更高的試驗(yàn)電壓。根據(jù)UL的規(guī)定，可以有如下關(guān)系轉(zhuǎn)換:

交流(1000V 2*額定工作電壓)*1.2

直流(1000V 2*額定工作電壓)*1.4*1.2

絕緣電阻-主要考量產(chǎn)品的絕緣性能

絕緣電阻的試驗(yàn)電壓一般采用直流電壓，通常采用500V，絕緣電阻不低于10M Ohm，測試時間一般也為1分鐘。如需縮短測試時間，可參照耐壓測試進(jìn)行調(diào)整。

泄漏電流-主要考量在最大工作電壓和最大工作電流的情況下，產(chǎn)品由于分布電容或絕緣特性引起的，向大地或可接觸介面泄漏的電流，這與產(chǎn)品的絕緣有關(guān)。泄漏電流的最高限值一般為1mA。測試時間一般也為1分鐘。接地電阻-主要考量產(chǎn)品發(fā)生絕緣崩潰，或正常工作情況下泄漏的電荷，能把這些電荷迅速導(dǎo)入大地的能力，這屬于一種保護(hù)措施，這在沒有接地的產(chǎn)品中不做考量。接地電阻要求越小越好，一般的單體接地電阻不允許大與0.1Ohm，系統(tǒng)接地總電阻不允許4 Ohm，系統(tǒng)中接地點(diǎn)之間的連續(xù)性電阻不允許大于0.01Ohm。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果耐壓試驗(yàn)通過，那絕緣電阻測試一般也會通過，但絕緣電阻試驗(yàn)通過，并不代表耐壓試驗(yàn)也會通過。在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，產(chǎn)線一般只要測試耐壓即可，絕緣電阻，泄漏電流和接地電阻只是在抽查時進(jìn)行試驗(yàn)。

安全距離

安全距離包括爬電距離和電氣間隙。爬電距離指帶電導(dǎo)體之間沿絕緣表面的最短距離。電氣間隙指帶電導(dǎo)體之間的空間最短距離。安全距離是耐壓、絕緣電阻、泄漏電流的保證之一。

電磁兼容

電磁兼容的要求測試項(xiàng)目比較多，一般要求為:

傳導(dǎo)干擾及抗干擾;

輻射干擾及抗干擾;

抗靜電;

抗雷擊;

抗浪涌或電壓突變等;

因傳導(dǎo)干擾，輻射干擾需要專用而且龐大復(fù)雜的測試設(shè)備，一般采用定期抽查并委托有能力的測試機(jī)構(gòu)進(jìn)行。

電磁兼容現(xiàn)在已成為安規(guī)的一個極其重要的要求，許多國家以將其列為強(qiáng)制性項(xiàng)目，并且獨(dú)立開展電磁兼容認(rèn)證-EMC認(rèn)證。

耐火阻燃

要求產(chǎn)品本身不能起火燃燒，在外界存在火源時可以一起燃燒，但一旦外界火源消失，產(chǎn)品應(yīng)立即停止燃燒?，F(xiàn)在電子產(chǎn)品通行的防火等級是采用UL94中的V-0。

機(jī)械結(jié)構(gòu)傷害和熱傷害

電子產(chǎn)品由於在結(jié)構(gòu)上存在缺陷，如有鋒利的銳邊，尖角，毛刺容易造成人體的傷害，開孔過大或安全距離不夠容易觸及內(nèi)部帶電的部件造成電擊傷害，防護(hù)措施不當(dāng)造成動作部件傷害人體，散熱措施不當(dāng)容易灼傷人體。

一般來說，在大規(guī)模的生產(chǎn)中，除了耐壓和絕緣電阻可以在線測試外，其他項(xiàng)目均采取定期抽查或委外試驗(yàn)。CCC認(rèn)證規(guī)定，產(chǎn)品要進(jìn)行定期確認(rèn)檢驗(yàn)，至少每年進(jìn)行一次。

電子產(chǎn)品常見的安規(guī)零部件

a、保險絲

b、導(dǎo)線

c、X電容和Y電容

d、高壓電容

e、變壓器，電感

f、壓敏電阻

g、塑膠部件

h、絕緣隔離物

i、PCB板

j、Model label或銘牌

k、警示標(biāo)志

l、光電耦合器

m、外殼

n、散熱風(fēng)扇

安規(guī)零件是非常重要的一個組成部分，只要是安規(guī)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)機(jī)會對認(rèn)證過的產(chǎn)品羅列出一份安全關(guān)鍵零件的清單。安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)會根據(jù)這份清單進(jìn)行一致性檢查。凡是在清單中注明規(guī)格型號和生產(chǎn)廠商的，都必須使用規(guī)定的廠商和規(guī)格型號。未注明廠商但注明規(guī)格型號的，以及可能指定要求獲得相應(yīng)的認(rèn)證的，必須使用規(guī)定的規(guī)格型號，并需獲得相應(yīng)的認(rèn)證。安全關(guān)鍵零件發(fā)生變更，必須向安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)申請報備，只有在獲得批準(zhǔn)認(rèn)可后，才可變更，有時還必須重新送樣試驗(yàn)，試驗(yàn)通過後，才能正式變更。

安規(guī)測試

關(guān)于安規(guī)的測試問題，由于一般的工廠只針對耐壓和絕緣電阻進(jìn)行測試，所以我們在這里就針對這兩個項(xiàng)目進(jìn)行介紹，使用EXTECH7440來舉例。

EXTECH7440具有交直流耐壓測試、絕緣電阻測試、接地電阻測試四功能合一的安規(guī)分析儀，可以程控設(shè)置，并配有RS232和GPIB接口，可實(shí)現(xiàn)自動測試。

耐壓測試

在線測試因其使用頻率很高，所以在進(jìn)行測試前要對儀器進(jìn)行點(diǎn)檢。

點(diǎn)檢方法:

高壓點(diǎn)檢

用高壓點(diǎn)治具(可自制)對儀器的輸出電壓進(jìn)行點(diǎn)檢，檢查儀器是否能正常輸出高壓和電壓的精度是否符合要求。一般設(shè)定點(diǎn)檢電壓為2000V，電流選擇5mA、10mA。然后觀察儀器顯示的電流是否符合目標(biāo)值。

功能點(diǎn)檢

功能點(diǎn)檢主要檢查儀器的識別能力，也就是查驗(yàn)儀器是否會誤判。

點(diǎn)檢方法：分別用已確認(rèn)為良品和不良品進(jìn)行點(diǎn)檢，儀器要正確識別良品和不良品。

程式設(shè)定

EXTECH7440的耐壓測試可按照如下步驟設(shè)定:

設(shè)定測試電壓，可根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格書，測試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。

設(shè)定泄漏電流，一般上限取5mA或10mA，下限設(shè)為0.01-0.05mA，設(shè)定下限主要是防止產(chǎn)品未真正的接入測試電路中，造成儀器誤判。

設(shè)定電壓爬升時間，根據(jù)有關(guān)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，電壓爬升有一定的速率，但從最低爬升到最高時間不得少于1秒。

定義測試通道，H表示高壓端，L表示低壓端，0表示該通道關(guān)閉。

電弧偵測設(shè)置，一般情況下，電弧偵測都應(yīng)設(shè)置為開，但有些產(chǎn)品電弧偵測需要設(shè)置為關(guān)。

頻率選擇，根據(jù)產(chǎn)品使用電壓的頻率選擇，如果是通用型，一般選擇60Hz。

偏差測試，因在高壓情況下，測試線路和測試治具的分布電容產(chǎn)生漏電流，造成漏電流的讀數(shù)誤差，因此要進(jìn)行偏差測試，讓儀器自動扣除這部分誤差。

連續(xù)測試設(shè)置，如果耐壓測試結(jié)束後，還要繼續(xù)測試其他本儀器提供的測試項(xiàng)目，可設(shè)置為開，儀器會自動轉(zhuǎn)入下一個項(xiàng)目的測試。

測試前的準(zhǔn)備

首先要確認(rèn)儀器是否可靠接地。電源線，高壓線有無破