安规设计注意事项
安规设计注意事项 1. 零件选用 1) 在零件选用方面,要求掌握: a .安规零件有哪些?(见三.安规零件介绍) b.安规零件要求 安规零件的要求就是要取得安规机构的认证或是符合相关安规标准; c.安规零件额定值 任何零件均必须依MANUFACTURE规定的额定值使用; I 额定电压; II 额定电流; III 温度额定值; (2). 零件的温升限制 a. 一般电子零件: 依零件规格之额定温度值,决定其温度上限 b. 线圈类: 依其绝缘系统耐温决定 Class A ΔT≦75℃ Class E ΔT≦90℃ Class B ΔT≦95℃ Class F ΔT≦115℃ Class H ΔT≦140℃ c. 人造橡胶或PVC被覆之线材及电源线类: 有标示耐温值T者 ΔT≦(T-25)℃ 无标示耐温值T者 ΔT≦50℃ d. Bobbin类: 无一定值,但须做125℃球压测试; e. 端子类: ΔT≦60℃ f. 温升限值 I. 如果有规定待测物的耐温值(Tmax),则: ΔT≦Tmax-Tmra II. 如果有规定待测物的温升限值(ΔTmax),则: ΔT≦ΔTmax+25-Tmra 其中Tmra=制造商所规定的设备允许操作室温或是25℃ (3).使用耐然零件: a. PCB: V-1以上; b. FBT, CRT, YOKE :V-2以上; c. WIRING HARNESS:V-2以上; d. CORD ANONORAGE: HB以上; e. 其它所有零件: V-2以上或HF-2以上; f. 例外情形: 下述零件与电子零件(限会在失误状况下,因温度过高而引燃的电子零件)若相隔13 mm以上,或是相互间以至少V-1等级之障碍物隔开,则其耐燃等级要求如下: I. 小型的齿轮,凸轮,皮带,轴承及其它小零件,不须防火证明; II. 空气载液的导管,粉状物容器及发泡塑料零件,防火等级为HB以上或HBF以上 g.下述件不须防火证明: I. 胶带; II. 已获认证零件; III.密封于无开孔且体积小于0.06m 金属壳内之零件; IV.仪表壳,仪表面,指示灯或宝石,置于至少V-1等级的PCB上的IC,晶体管,光耦合 器及其它小零件的外壳. 2. 整体配置 1) 安全距离(沿面距离和空间距离) 如果知道了工作电压及绝缘等级,就可决定所需之安全距离. 表一: 绝缘等级及各式绝缘适用情形 | | | |绝缘等级 |适用情形 | | |介于两不同电压之零件间 | |操作型 | | |(OPERAATIONAL | | |INSULATION) | | | |介于ELV(SELV)及接地导电零件间 | | |介于具危险电压零件及接地导电零件间 | | | | | | | |基本型 | | |(BASIC INSULATLON) | | | |介于具危险电压零件及依赖接地SELV电路间 | | |介于PRI的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压 | | |器的铁心间 | | |做为双重绝缘一部分 | | |介于可触及导体零件及在基本绝缘损坏后有可 | | |能带有危险电压的零件间 | |补充型 | | |(SUPPLEMENTARY | | |INSULATION) | | | |做为双重绝缘一部分 | | |介于PRI电路及可触及未接地导电零件间 | | | | |双重或加强型 | | |(DOUBLE/REINFORED | | |INSULATION) | | | |介于PRI电路及浮接的 SELV电路间 | | |介于PRI电路及TNV电路间 | | |凡是人体会触摸到的部分 | ***工作电压的决定: *量测dc电压时,任何重叠涟波之峰值应包括在内; *非重复性的突波不予考虑; *在决定空间距离及电气强度测试电压时,ELV或SELV电路的电压应视为零,但在 决定沿面距离时,则须按实际电压计算; *可触及的未接地导体零件应视为接地; *若变压器之绕组或其它部份为浮接,则视为接地,并因此获得最大的工作电压; *在双重绝缘处,横跨基本绝级的工作电压值,应先将补充绝缘处短路视之,而得出电 压值,反之亦然.变压器绕组间的绝缘,则先将其中一个绝缘短路,而在其它绝缘上有 最高工作电压产生; *变压器两绕组间的绝缘,其工作电压应取两绕组内任2点的最大电压值,可能连接 至此绕组之外加电压,亦应包括在内; *变压器绕组与其它零件间的绝缘,其工作电压应取此绕组内任一点至其它零件之最 大电压值; *可取外电源的额定值. 表二 : 安全距离的位置及要求 |位置 |量测电压 | |一次侧交流部份 --- 接地部分 |电源输入电压 | | |实际量测一次侧与二次侧间的电压, | |一次侧直流部分 --- 接地部分 |或实际量测对地电压 | | | | |一次侧交流部分 |电源输入电压 | |---未接地可能触摸到部分 | | | |实际量测一次侧与二次侧间电压， | |一次侧直流部分 |或实际量测对地电压 | |---未接地可能触摸到部分 | | | | | |一次侧部分 ---二次侧部分 |实际量测一次侧与二次侧间电压 | | | | |二次侧危险电压部份 --- 接地 |实际量测电压 | |保护装置前,火线 --- 中性线/火 |电源输入电压 | |线 | | |保护装置后,火线 --- 中性线/火 |电源输入电压 | |线 | | |桥式整流后,临近相互两点间 |实际量测电压 | 注意: I. 量测时中性线,地线及二次侧RETURN须连接在一起,在连接前,请先确定电源输入端 中性线及火线是否正确,以免造成中性线及火线短路发生. II. 一次侧与二次侧间所量测出来的电压若低于电源输入电压,则以电源输入电压为准 . III. 沿面距离≧空间距离,沿面距离若小于空间距离,则以空间距离为准. 安全距离见表三,表四,表五,表六,电路板设计见下页图集: 结构设计 a. 稳定度 稳定度指终端系统设备不可失衡而导致使用者或维修者危险; b. 机械强度 机械强度指内外壳的承受力如铁球撞击测试,落地测试,推力测试, TEST FINGER 测试，7小时烤箱测试等; c. 尖锐角 尖锐角指在防止不当的设计导致人员的伤害及绝缘破坏; (3) 接地方法： a. 接地方式 I. 机械式固定： 不可经由塑料连接,且须有防止松动作用(如WASHER)的产品; II. 防腐蚀： 指两种以上不同金属连接其电化学电位差不能＞0.6V; III.接地线： 至少18AWG之绿滚黄线,如果LINE/NEUTRAL>18AWG,则须使用与其同等 号线之线材(AWG: AMERICA WIRE GAUGE 美国线规) ; IV. 接地螺丝／螺栓的要求： 至少NO.6或M3.5 V.接地螺丝／螺栓之金属固定物厚度要求： 螺丝直接锁在金属板上,则金属板必须有最小２倍的螺丝螺纹的厚度,若使用 NUT方式固定则无厚度要求; VI.接地螺丝／螺栓的固定扭力： 最小1.3牛顿米; b. 接地确认测试 25A或30A接地电流测试,时间为 2分钟 附注: I. 接地螺丝不可用自攻螺丝; II. 若有其它的地线,欲锁于同一螺柱上,则须用另一螺母分开固定之. (4) 开孔方式 a. 顶部（带有危险电压裸露组件正上方），符合下列任一要求即可: I. 任何一方向量测，尺寸不超过5mm; II. 宽度在1mm内，长度不限； III.尺寸大小不限，但须确保外物不会直接掉入孔内而碰触到具危险电压零件． b. 侧面，符合下列任一项要求即可 I.任何方向尺寸必需＜5mm II. II.宽度在1mm内，长度则不限 III结构上采用百叶窗结构或类似的限制结构，可使外来的垂直掉落物向外偏离 以避免触及产品内部裸露组件； IV.开孔位置适当，并在其投影5度角范围内，无具危险电压零件存在． C. 下方，符合下列任一项要求即可 I. 无任何开孔 II. 开孔大小不限，但须在下列物品下方： i. PVC ,TFE ,PTFE, TEP 及NEOPRENE 做成绝缘导体及连接头； ii. 具阻抗保护或过热保护的马达； iii.符合防火外壳要求的内部屏障或是细目金属纲或是其余类似物； III. 若有40mm以下的开孔，但须在防火等级V-1以上的零件之下； IV. 孔大小不限，但开孔上方须设遮蔽板； V. 若为金属底壳，开孔大小及孔距均应符合相关要求； VI. 以细目金属纲做屏蔽，其纲目大小不超过２mm*2mm,且织纲金属线之直 径不小于0.45mm; 总之: 外壳开孔,固然千变万化,但是以TEST PIN测试时,不可碰触到具危险电压 裸露零件 3.标示方式 1) 标示种类 a. 电源接口标示： 设备外表应有的额定电力标示，标示内容应包括： I. 额定电压或额定电压范围，单位为V; II. 输入电流为直流，则需加上“ ----- ”的符号； III. 额定频率或额定频率范围，单位为Hz; IV. 若该设备须连接至多相电力系统，则须另外标示相数，如2￠,3￠等； V. 额定电流,单位为A或mA; VI. 制造商名称或商标符号或辩识符号; VII. 设备型号; VIII.若设备为class II,则须加上“ ”的符号; b. 电源输出端 插座旁须有清楚标示注明其所能承受最大负载； c. 电压切换开关 应在使用手册中详细述明其用途及使用方法； d. 保险丝 I. 额定电流； II. 额定电压； III. 熔断特性（FAST 标示为“F”, SLOW或TIME LAG标示为“T”）; IV. 防爆特性（LOW-BREAKING 标示为“L ”,HIGH-BREAKING 标示为“H”）; 范例： T2.5AL,250V或F3.15AH,250V e. 端子 I. 接地保护端子旁，应有“ ”标示； II. 水线（中性线）端子旁，应有“N” 标示； 总之:可以有额外的标示,但先决条件是不可造成误导或混淆. 2) 标示要求: I. 标示不可置于可取下的物品上； II. 上述标示种类之各种标示,经过酒精,汽油等有机溶剂及水测试后,须依然清晰可见， 且为恒久标示． 4. 设计中的EMC问题 1) EMC介绍 EMC(ELECTRO-MAGNETIC COMPATIBILITY)即电磁兼容性，乃指产品在优良的设计下不干扰别的产品，也能 忍受外界电磁干扰的能力，EMC包括EMI(ELECTRO-MAGNETIC INTERFERENCE)和EMC(ELECTRO-MAGNETIC SUSCEPTIBILITY).EMI即电磁干扰,指含有电子电机零件的仪器,装置整组设备 或整套系统因动作而产生的一种电磁波噪声,或装置本身不需要的信号,经由辐 射或传导路径影响其它装置,造成其它装置不正常或失真.EMS即电磁耐受性,也就 是仪器,装置整组或整套系统本身具有抗拒外面噪声, 免除被外界噪声干扰的能力. 2) EMI/EMC管制: 目前,世界上很多国家或地区对于电子信息产品的EMI/EMS均有严格的管制措施,如 美国FCC,欧盟的CE,日本的VCCI及电气用品取缔法,澳洲的SMA,加拿大,韩国等国家 或地区均有专司EMI/EMS管制法规条文,对于销往这些国家或地区的产品都须先经 过测试合格,方可合法的运送及销售.(见下页) 其中: 增益(dB)=10log10输出功率/输入功率=20log10输出电压/输入电压 或 损失(dB)=10log10输入功率/输出功率=20log10输入电压/输出电压 电压(dBμV)=20log10 该点以μV计之电压/标准强度(1μV) 此电压是在50Ω阻抗上测得: 以跨在50Ω阻抗上之负载,1μV均方根电压所产生功率为参考标准. 或 dBμV=20log10(50Ω阻抗上电压,单位为μV) dBμV表示高出...
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