一文读懂电子行业的“安规”

是指产品从设计到发卖到终端用户，贯穿产品利用的全体寿命周期，相对付发卖地的法律、法规及标准产品安全符合性。

这种产品安全符合性不仅仅包含了普通意义上的产品安全，同时还包括产品的电磁兼容与辐射、节能环保、食品卫生等等方面的哀求。

它应该不仅仅是一种哀求、一本标准、一张证书、一份测试报告所能取代或能解释的，更该当是贯穿了产品生命周期的一种产品安全任务和活动。
纯挚地把安规理解为认证应该是片面的。

认证只是评估产品符合性的一种手段或过程，但是它不是必需的手段或过程。
这种符合性应该在产品设计之初予以考察，经由但不一定经由第三方通过测试，稽核产品对干系法律、法规及标准的符合性，对可预见或不可预见的风险进行评估，确保利用者在利用过程中尽可能地避免涌现预见或不可预见的人身侵害或财产丢失。

安规通过仿照终端客户可能的利用方法，经由一系列的测试，考察产品在正常或非正常利用的情形下可能涌现的电击、失火、机器侵害、热侵害、化学侵害、辐射侵害、食品卫生等等危害，在产品出厂前通过相应的设计，予以预防。

关于很多人把安规理解成安全规范，其意思彷佛变成了纯挚的法律法规及标准了——安全的规范，如果理解成安全+规范，彷佛已经足以表达安规的大部分意思了。

安规实在分为很多部分，如产品相对付人的安全哀求，产品相对付环境的安全哀求，有的可能包含两大部分的安全哀求。

安规包含了美系和IEC系两大产品认证方向。

美系以UL和CSA为代表，IEC系以CB为总方向，最有名的又数欧盟的CE认证最具影响力，实际标准内容仍旧是德国的GS最为严格。

UL与 VDE的安全标准有实质上的差异，UL规格比较集中在防止失落火的危险，而 VDE规格则比较关于操作职员的安全，对付电源供给器而言，VDE乃是最严厉的电气安全标准。

下面的安全件均须要有VDE and UL证书(如果到加拿大的机型还外加CUL证书)：

1. 变压器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)

2. 滤波器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)

3. 光耦

4. Y电容

5. X电容

6. PCB材质(并包括制板黄卡)

7. 可燃性塑胶材质(包括前面板、电源板支撑胶柱、电源板绝缘PVC、保险管座、电源线插座VH-3等)

8. 保险管

9. 热缩套管

10.大容量的电解电容.

11.各种线材

关键特性

空间间隔(clearance) / 电气间隙：

在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间间隔。

沿面间隔(Creepage ) / 爬电间隔：

沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。

防护界面(boundingsurface)：

电气防护外壳的外表面，对付可触及绝缘材料可以认为是在材料表面上压贴了金属箔那样的表面。

抗电强度：

又叫电介质强度测试， 英文为hipot test， 大概是最多人知道的和常常实行的生产线安全测试。
实际上，表明它的主要性是每个标准的一部分。
hipot 测试是确定电子绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非毁坏性的测试。
这是适用于所有设备为担保绝缘材料是足够的的一个高压测试。
进行hipot 测试的其它缘故原由是， 它可以查出可能的瑕疵譬如在制造过程期间造成的泄电间隔和电气间隙不足。

测试方法便是在互换输入线之间或互换输入与机壳之间将零电压增加到3000V互换或4200V直流时，不击穿或拉电弧就合格。

温度：

安全标准对电子电器的哀求很严，并哀求材料有阻燃性，开关电源的内部温升不应超过65℃，比如环境温度是25℃，电源元器件的温度应小于90℃。
但一样平常来说，不管是UL或CE认证的测试中，都是按照元器件(特殊是安全器件)的安全证书所标识的耐温限值为标准。
安规测试中表示温度单位为K(热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标，它规定分子运动停滞时的温度为绝对零度，记符号为K。
)，它是减去室温的才得出的结果。

接地测试：

亦称接地连续性测试， 接地测试必须对所有一类产品(Class I)进行。
测试的目的是担保产品上的所有在单一绝缘失落效的环境下会变成带电体，并且可以被利用者打仗到的导电性部件被可靠连接到电源输入的接地点。
换句话说， 一个接地测试利用大电流的低电压源加到接地回路来核实接地路径的完全性。

通过丈量连接在保护接地连接端子或接地触点和零件之间的阻抗来判断是否符合标准哀求， 阻抗不超出产品安全标准确定的某个值则认为是符合哀求的。
一定要记住， 从构造和设计不雅观点来看， 用做保护接地的导体不应该包含任何的开关或保险丝。

泄电流丈量(leakage current measurement)

UL与 CSA标准规格中须要所有露出的固定金属组件必须予以接到大地端，而且经由连接至地真个 1500电阻器来丈量泄电流； VDE标准规格则规定在 1.06倍额定电压下， 由 1500电阻器与 150nF电容器并联来丈量泄电流.

通过隔离变压器在电源的火线或零线与易触及的金属之间串接电流表，开关电源的泄电流在260V互换输入下不应超过3.5mA。

绝缘电阻( insulation resistance)

在 VDE标准规格中，输入端与 SELV输出电路之间须要有 7.0M的最小电阻值，而输入端与较随意马虎受变动的金属组件之间，则须要有 2.0M的最小电阻值，而其外施电压则为 1分钟 500Vac。

(SELV应理解为：安全的低压电路，也就对付互换电源二次电路 便是当人触摸到二次电路中的一个元件时，其对地、对设备的接地端或者同时触及个中的任何两个元件时，加在人体真个 电压不超过安全电压的电路，这种电路是经由特殊设计加了相应的保护的。
)

SELV:安全特低电压电路(safety extra-low voltage circuit)其定义为具有适当保护设计之次级电路，即在任意两个可能碰触组件之间或人体可能碰触到任意组件和产品的接地保护端子之间电压不会超过 42.4Vacpeak或 60Vdc的次级电路；

ELV:特低电压电路(extra-low voltage circuit)其定义为在导体与导体之间或导体对地之间的互换电压峰值不超过 42.4Vac或直流电压不超过 60Vdc的次级电路；

危险电压(hazardous voltage):互换峰值超过 42.4Vac或直流超过 60Vdc的电压。

对付PCB

1. 正常状态下，若某点可得功率超过15W或事情电压超过50V，则阻燃等级需V-1以上；

若某点在事情电压超过400V的情形下可得功率超过15W，则阻燃等级需V-0；

正常状态下，若某点在事情电压超过50V，小于即是400V时，可得功率超过15W，则阻燃等级需V-1以上；

若某点在事情电压超过400V的情形下可得功率超过15W，则阻燃等级需V-0(EN60065标准)。

注：关于阻燃等级

塑料阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-0逐级递增：

a、HB：UL94标准中最低的阻燃等级。
哀求对付3到13 毫米厚的样品，燃烧速率小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样 品，燃烧速率小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。

b、V-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。
可以有燃烧物掉下。

c、V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。
不能有燃烧物掉下。

d、V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。
不能有燃烧物掉下。

2.保险丝额定值需标注在保险丝座阁下，格式例如“T315mA L125V”。

3.板子上的变压器和滤波器，应贴有标注厂家名称(或牌号)和型号的标签。

4.电路图中安全器件阁下要加上标志

5.对付class I产品，初次级间用一个Y2电容即可；对付class II产品，要用两个Y2电容串联或一个Y1电容。

6.

a.初次级间绝缘要为加强绝缘，与周围外壳间间隔亦要达到加强绝缘的哀求；L，N之间，保险丝两脚位间要有基本绝缘。
详细数值需根据事情电压来定.(UL6500标准)；

对付EN60065标准，大体与UL6500标准一样，不过由于电压一样平常为230V旁边，因此对付加强绝缘一样平常哀求为6mm的间隔，对付基本绝缘一样平常为3mm。
详细数值仍旧要根据事情电压来确定(EN60065标准)。

电源板上初次级间的间隔在设计时需考虑到最少要有6mm的安全间隔

b.对低压区的所有线材加以固定，以担保其间隔高压电路(包括元件及布线)的爬电间隔及电气空隙必须担保大于6mm ， 例如：我司机型中给解码板供电的排线就属于基本绝缘线体，因此其与电源板上的低级区域的安全间隔必须担保在外加2N的力施加在此排线上时，能有最少6mm的间隔。
同样，在属于低压区域的所有器件在施加2N的外力时能使其与高压区域的安全间隔在最少6mm。

c.对付须要绝缘垫片(PVC)的机型，其绝缘垫片的位置须担保高压区电路(包括元件、布线及电源线尾部基本绝缘段)至上盖(或底板)的电气间隙大于6mm，例如：在给机壳上盖施加20N的力的情形下，插在电源板上的电源线(及开关电源线)尾端袒露的基本绝缘线体到机壳上盖的最短间隔不能小于6mm，如果此最短间隔可能会小于6mm，则需加绝缘垫片PVC，并在加贴绝缘垫片PVC的情形下，必须担保此袒露的基本绝缘线体间隔到最近的机壳上盖导体(即PVC的边缘)不能小于6mm；

7.保险丝若为listed的，则可随意报备；若为recognized的，则报备前需做测试。

8.UL与 CSA规格也供应可燃性标准，也便是所有 PC板必被 UL认可为 94V-2或是更好的材料，而 VDE规格亦接管这些标准，可燃材料包括面壳，电源板等板卡支撑胶柱，各种固定胶带等。

附注：防火等级利害

发泡塑料材料类：HF-1等级较 HF-2优，HF-2等级较 HBF优；

一样平常材料:5V优于 V-0，V-0优于 V-1，V-1优于 V-2，V-2优于 HB.

对付外壳

主体部分阻燃等级需为V-0，且厂家需有射出过程的认证(UL6500)；

外壳阻燃等级的哀求一样平常要根据动怒源对外壳间隔的多少来确定(EN60065)。

外壳的开孔在设计时应担保时悬挂的外来物在进入透风孔或其他孔洞时不会变成危险带电体，个中EN60065标准中哀求用一个直径为4mm、长度为100mm的金属试验针插到孔内来考验是否合格，个中以试验针一端悬空自由地插入，插入深度不超过其长度。

对付变压器

在 VDE标准规格中，对付变压器的设计，制造与利用都有较严格的规定，以知足大多数其它国家的安全需求，在 UL标准规格中，哀求用在变压器构造中的所有材料，必须有 94V-2或是更好的额定值.

(1).变压器的绝缘( transformer insulation)

变压器的绕组依照需求，必须以绝缘做物理上的分隔，在绕组线上的亮漆，瓷漆或洋漆涂料，以及其它的金属组件，石绵与接管水分的材料，在此需求的目的之内则不考虑绝缘。

(2).变压器的电介质强度(transformer dielectric strength)

当利用复合层的绝缘厚度时，任何两层之间必须能够承受电介质强度，测试时绝缘层打仗在一起且测试电位加于外部表面。

(3)变压器的绝缘电阻(transformer insulation resistance)

绝缘用于变压器的构造中必须在绕组之间，以及在绕组与铁心和框架金属板之间，必须有 10M的最小电阻值，并在 1分钟内供应 500Vac电压。

(4).在设计变压器时，请担保变压器的次级绕组与低级管脚、低级绕组与次级管脚的爬电间隔须有6mm的安全间隔(可以通过增加白色的绝缘胶带Margintape宽度或全部管脚加上套管Tube来实现)，并同一极性的绕组间应有两层绝缘胶带Tape。

变压器的标签上须要标上牌号(trade mark)或生产商的厂名(manufacturer name)。

对付绝缘材料

要担保开关的防触电保护，就必须有可靠的绝缘构造，而绝缘材料的安全性又是担保绝缘构造可靠性的根本，因此，绝缘材料的选用应考虑：

1. 支承、覆盖或包裹带电部分的部件，不得由于受热而危及其安全性，必须选用有足够耐热能力的材料；

2.

a.对双重绝缘，其基本绝缘或附加绝缘的厚度应至少为0.4mm。

b.当加强绝缘不承受在正常事情条件和故障条件的温度下可能会导致绝缘材料变形或劣变的任何机器应力时，则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm。

c.电线或电缆中的危险带电导体与可触及零部件之间，或者危险带电零部件与电线或电缆中和可触及导电零部件连接的导体之间的内部导线绝缘，如果是由聚氯乙烯材料制成，则厚度至少应为0.4mm。

d.下列零部件之间应具有双重绝缘：

—— 可触及零部件与电线或电缆中和电网电源导电连接的电线或电缆的导体之间；

—— 电线或电缆中和可触及导电零部件连接的导体和与电网电源导电连接的零部件之间。