安規當中你最容易遺忘的5大因素

經(jīng)常接觸LED設計的朋友們一定對安規并不陌生。它自始至終都貫穿在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期當中。安規并不是只包含單一的產(chǎn)品安全問(wèn)題，而是同時(shí)包含了產(chǎn)品的EMI以及輻射強度、環(huán)保要求等綜合指標。所以當涉及到安規問(wèn)題時(shí)一定要做到事無(wú)巨細，格外細心。本篇文章將為大家羅列出安規工程師最容易忽視的五個(gè)要素，一起來(lái)看看是否有你平時(shí)遺漏的地方吧。

安規簡(jiǎn)介

安規所涉及的要求

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

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

世界主要安規體系：

IEC體系----以歐盟為代表;

UL體系----以美國為代表;

這里要說(shuō)明的是，這兩種體系雖然獨立存在，但是就目前的形式來(lái)看，已經(jīng)確認可以相互承認。

安規認證

雖然從文字說(shuō)明到資料介紹，都在強調安規是一種保護要求。但是實(shí)際上，只要從事安規行業(yè)足夠長(cháng)時(shí)間的工程師都明白，安規實(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，都對安規有不同要求，而且是帶有強制性的。世界安規認證：

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。

安規認證的申請流程

向安規機構遞交申請資料。

安規認證機構會(huì )在承諾的時(shí)間內給予是否接受申請的答覆。

安規機構接受申請後，申請人開(kāi)始送樣接受安規測試。

在樣品通過(guò)安規檢測之后，安規認證機構將會(huì )安排工廠(chǎng)進(jìn)行檢查。未通過(guò)則將退回申請人。申請人對未通過(guò)測試的項目進(jìn)行改善，然後再重新送樣測試，如果第二次未通過(guò)，則需要重新申請。工廠(chǎng)檢查通過(guò)，安規認證機構頒發(fā)認證證書(shū)或安規標志使用授權書(shū)，申請人可以在獲得認證的產(chǎn)品使用認證機構的標志。如果工廠(chǎng)檢查未通過(guò)，認證機構會(huì )給申請人一段時(shí)間進(jìn)行整改，整改結束後進(jìn)行復查，復查若未通過(guò)，則需重新申請。

之后獲得認證的產(chǎn)品將受到認證機構的跟蹤調查，UL一般是一年四次，CCC是每年一次，其他認證機構的周期也大都為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)系統進(jìn)行審查。

電子產(chǎn)品的安規基本要求

耐壓(抗電強度)-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-防止火災危險;

機械結構-防止機械結構缺陷引起的損傷，灼傷等;

能源沖擊-防止因為大電流引起火災或電弧灼傷;

電子產(chǎn)品在制程中的安規要求

在高壓環(huán)境下，產(chǎn)品的絕緣系統將受到巨大的考驗，所以耐壓也是安規考量中的一個(gè)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。應將測試電壓調整為普通的2倍。如果計算出來(lái)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(shí)試驗電壓應當取1500V，而不是采用四舍五入。

泄漏電流的設定

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

測試時(shí)間的設定

一般試驗設定為1分鐘，產(chǎn)線(xiàn)上可考慮縮短，但一般爬升時(shí)間不得低于1秒?？s短測試時(shí)間時(shí)，應采用更高的試驗電壓。根據UL的規定，可以有如下關(guān)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

絕緣電阻-主要考量產(chǎn)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(shí)間一般也為1分鐘。如需縮短測試時(shí)間，可參照耐壓測試進(jìn)行調整。

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(shí)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入大地的能力，這屬于一種保護措施，這在沒(méi)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，系統接地總電阻不允許4 Ohm，系統中接地點(diǎn)之間的連續性電阻不允許大于0.01Ohm。

根據經(jīng)驗，如果耐壓試驗通過(guò)，那絕緣電阻測試一般也會(huì )通過(guò)，但絕緣電阻試驗通過(guò)，并不代表耐壓試驗也會(huì )通過(guò)。在大規模生產(chǎn)的情況下，產(chǎn)線(xiàn)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(shí)進(jìn)行試驗。

安全距離

安全距離包括爬電距離和電氣間隙。爬電距離指帶電導體之間沿絕緣表面的最短距離。電氣間隙指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。

電磁兼容

電磁兼容的要求測試項目比較多，一般要求為:

傳導干擾及抗干擾;

輻射干擾及抗干擾;

抗靜電;

抗雷擊;

抗浪涌或電壓突變等;

因傳導干擾，輻射干擾需要專(zhuān)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(jìn)行。

電磁兼容現在已成為安規的一個(gè)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(kāi)展電磁兼容認證-EMC認證。

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(shí)可以一起燃燒，但一旦外界火源消失，產(chǎn)品應立即停止燃燒?，F在電子產(chǎn)品通行的防火等級是采用UL94中的V-0。

機械結構傷害和熱傷害

電子產(chǎn)品由於在結構上存在缺陷，如有鋒利的銳邊，尖角，毛刺容易造成人體的傷害，開(kāi)孔過(guò)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(dòng)作部件傷害人體，散熱措施不當容易灼傷人體。

一般來(lái)說(shuō)，在大規模的生產(chǎn)中，除了耐壓和絕緣電阻可以在線(xiàn)測試外，其他項目均采取定期抽查或委外試驗。CCC認證規定，產(chǎn)品要進(jìn)行定期確認檢驗，至少每年進(jìn)行一次。

電子產(chǎn)品常見(jiàn)的安規零部件

a、保險絲

b、導線(xiàn)

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、警示標志

l、光電耦合器

m、外殼

n、散熱風(fēng)扇

安規零件是非常重要的一個(gè)組成部分，只要是安規的認證機構機會(huì )對認證過(guò)的產(chǎn)品羅列出一份安全關(guān)鍵零件的清單。安規認證機構會(huì )根據這份清單進(jìn)行一致性檢查。凡是在清單中注明規格型號和生產(chǎn)廠(chǎng)商的，都必須使用規定的廠(chǎng)商和規格型號。未注明廠(chǎng)商但注明規格型號的，以及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(guān)鍵零件發(fā)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(shí)還必須重新送樣試驗，試驗通過(guò)後，才能正式變更。

安規測試

關(guān)于安規的測試問(wèn)題，由于一般的工廠(chǎng)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(gè)項目進(jìn)行介紹，使用EXTECH7440來(lái)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分析儀，可以程控設置，并配有RS232和GPIB接口，可實(shí)現自動(dòng)測試。

耐壓測試

在線(xiàn)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。一般設定點(diǎn)檢電壓為2000V，電流選擇5mA、10mA。然后觀(guān)察儀器顯示的電流是否符合目標值。

功能點(diǎn)檢

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

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

程式設定

EXTECH7440的耐壓測試可按照如下步驟設定:

設定測試電壓，可根據產(chǎn)品的規格書(shū)，測試標準設定。

設定泄漏電流，一般上限取5mA或10mA，下限設為0.01-0.05mA，設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。

設定電壓爬升時(shí)間，根據有關(guān)安規標準的規定，電壓爬升有一定的速率，但從最低爬升到最高時(shí)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。

電弧偵測設置，一般情況下，電弧偵測都應設置為開(kāi)，但有些產(chǎn)品電弧偵測需要設置為關(guān)。

頻率選擇，根據產(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(xiàn)路和測試治具的分布電容產(chǎn)生漏電流，造成漏電流的讀數誤差，因此要進(jìn)行偏差測試，讓儀器自動(dòng)扣除這部分誤差。

連續測試設置，如果耐壓測試結束後，還要繼續測試其他本儀器提供的測試項目，可設置為開(kāi)，儀器會(huì )自動(dòng)轉入下一個(gè)項目的測試。

測試前的準備

首先要確認儀器是否可靠接地。電源線(xiàn)，高壓線(xiàn)有無(wú)破