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安規基礎知識,Product Safety

關鍵字：安規

一.安規簡介

1.定義

為了保證人身安全,財產,環境等不受傷害和損失,所做出的規定.

2.安規所涉及的要求:

a.電擊

b.火災

c.電磁輻射

d.環境污染

e.化學輻射

f.能量沖擊

g.化學腐蝕

h.機械傷害和熱傷害

3.世界主要安規體系

a.IEC體系----以歐盟為代表

b.UL體系----以美國為代表

盡管這兩個體系各自獨立,但現在有互相承認,走向一致的趨勢.

4.安規認證

安規認證其實是一種技術壁壘,世界各國為了限制別國的產品進入本國,都對安規有不同要求,而且是帶有強制性的.

常見的安規認證

a.UL—美國

b.TUV,VDE,GS—德國

c.CCC—中國

d.PSE—日本

e.CE—歐盟

f.KETI—韓國

g. --丹麥

h. --挪威

i. --芬蘭

j. --瑞典

另外,還有澳大利亞,新西蘭,新加坡等國.

二.安規認證的申請流程

1.向安規機構遞交申請資料.

2.安規認證機構會在承諾的時間內給予是否接受申請的答復.

3.安規機構接受申請后,申請人開始送樣接受安規測試.

4.如果樣品通過安規測試,安規認證機構安排工廠檢查(UL叫IPI),如果未通過測試,則退回申請人,申請人對未通過測試的項目進行改善,然后再重新送樣測試,如果第二次未通過,則需要重新申請.

5.工廠檢查通過,安規認證機構頒發認證證書或安規標志使用授權書,申請人可以在獲得認證的產品使用認證機構的標志.

如果工廠檢查未通過,認證機構會給申請人一段時間進行整改,整改結束后進行復查,復查若未通過,則須重新申請.

6.以后認證機構對獲得認證的產品轉入跟蹤檢查,UL一般是一年四次,CCC是每年一次,其它認證機構的周期也大都為1年1次.跟蹤檢查主要檢查產品的一致性,但象CCC,TUV等還對品質系統進行審查.

三.電子產品的安規基本要求

1.耐壓(抗電強度)—防止電擊傷害

2.絕緣電阻—防止電擊傷害

3.接地電阻—防止電擊傷害

4.泄漏電流—防止電擊傷害

5.電磁兼容—抗電磁干擾能力和對其他電子產品的影響

6.耐火阻然—防止火災危險

7.機械結構—防止機械結構缺陷引起的損傷,灼傷等.

8.能源沖擊—防止因為大電流引起火災或電弧灼傷

四.電子產品在制程中的安規要求

1.耐壓—主要考量產品在異常高壓下,絕緣系統的承受能力.工作電壓低于50V,一般不進行耐壓測試.

a.耐壓一般與產品的工作電壓有關.

通常用的計算公式:

1)交流:1000+2*額定工作電壓

2)直流(1000+2*額定工作電壓)*1.4

以上是普通絕緣用的試驗電壓,如果是雙重絕緣,則試驗電壓為普通的2倍.

如果計算出來的結果不是100的整數倍,則取大不取小.

例:額定工作電壓為220V,普通絕緣的試驗電壓為:

交流:1000+2*220=1440V,此時試驗電壓應當取1500V,而不是采用四舍五入.

b.泄漏電流的設定

一般設定為5~10mA,最大不超過100mA,根據不同的行業有不同的要求,如醫療器械的泄漏電流一般為1mA.

c.測試時間的設定

一般試驗設定為1分鐘,產線上可考慮縮短,但一般爬升時間不得低于1秒.縮短測試時間時,應采用更高的試驗電壓.根據UL的規定,可以有如下關系轉換:

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

2.絕緣電阻—主要考量產品的絕緣性能

絕緣電阻的試驗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,可參照耐壓測試進行調整.

3.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,產品由于分布電容或絕緣特性引起的,向大地或可接觸接口泄漏的電流,這與產品的絕緣有關.泄漏電流的最高限值一般為1mA.測試時間一般也為1分鐘.

4.接地電阻—主要考量產品發生絕緣崩潰,或正常工作情況下泄漏的電荷,能把這些電荷迅速導入大地的能力,這屬于一種保護措施,這在沒有接地的產品中不做考量.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,系統接地總電阻不允許4 Ohm,系統中接地點之間的連續性電阻不允許大于0.01Ohm.

根據經驗,如果耐壓試驗通過,那絕緣電阻測試一般也會通過,但絕緣電阻試驗通過,但不能代表耐壓試驗也會通過.

在大規模生產的情況下,產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行試驗.

5.安全距離

安全距離包括爬電距離和電氣間隙.

爬電距離—帶電導體之間沿絕緣表面的最短距離.

電氣間隙—帶電導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.

安全距離最低限值與產品的工作電壓有關,請參見下表.

6.電磁兼容

電磁兼容的要求測試項目比較多,一般要求為:

a.傳導干擾及抗干擾

b.輻射干擾及抗干擾

c.抗靜電

d.抗雷擊

e.抗浪涌或電壓突變等

因傳導干擾,輻射干擾需要專用而且龐大復雜的測試設備,一般采用定期抽查并委托有能力的測試機構進行.

電磁兼容現在已成為安規的一個極其重要的要求,許多國家以將其列為強制性項目,并且獨立開展電磁兼容認證—EMC認證.

7.耐火阻燃

要求產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,產品應立即停止燃燒.現在電子產品通行的防火等級是采用UL94中的V-0.

8.機械結構傷害和熱傷害

電子產品由于在結構上存在缺陷,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部帶電的部件造成電擊傷害,防護措施不當造成動作部件傷害人體,散熱措施不當容易灼傷人體.

一般來說,在大規模的生產中,除了耐壓和絕緣電阻可以在線測試外,其它項目均采取定期抽查或委外試驗.CCC認證規定,產品要進行定期確

認檢驗,至少每年進行一次.

9.電子產品常見的安規零部件

a.保險絲

b.導線

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.塑料部件

h.絕緣隔離物

i.PCB板

j.Model label或銘牌

k.警示標志

l.光電耦合器

m.外殼

n.散熱風扇

安規零部件是安規認證機構重點管控的部分之一,任一家安規認證機構都會對獲得認證的產品開出一份安全關鍵件清單,安規認證機構會根據這份清單進行一致性檢查.凡是在清單中注明規格型號和生產廠商的,都必須使用規定的廠商和規格型號,未注明廠商但注明規格型號的,還有可能指定要求獲得相應的認證的,必須使用規定的規格型號,并需獲得相應的認證.安全關鍵件發生變更,必須向安規認證機構申請報備,只有在獲得批準認可后,才可變更,有時還必須重新送樣試驗,試驗通過后,才能正式變更.

五.安規測試

因工廠生產一般只進行耐壓和絕緣電阻測試,現在就這兩個項目做一個簡單的介紹,測試儀器以常用的***華儀生產的EXTECH7440為主.

EXTECH7440是***華儀公司生產的,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分析儀,可以程控設置,并配有

RS232和GPIB接口,可實現自動測試.

1.耐壓測試

a.在線測試因其使用頻率很高,所以在進行測試前要對儀器進行點檢.

點檢方法:

1)高壓點檢

用高壓點治具(可自制)對儀器的輸出電壓進行點檢,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.一般設定點檢電壓為2000V,電流選擇5mA,10mA.然后觀察儀器顯示的電流是否符合目標值.

2)功能點檢

功能點檢主要檢查儀器的識別能力,也就是查驗儀器是否會誤判.

點檢方法:分別用已確認為良品和不良品進行點檢,儀器要正確識別良品和不良品.