開(kāi)關(guān)電源的EMC及安全規范設計

　　使用條件 ：

　　使用條件包括兩方面內容：可靠性和電磁兼容性。以前只注意可靠性，現在由于環(huán)境保護意識增強，必須注意電磁兼容性?！　?strong>高頻電源EMC可靠性

　　可靠性是指在具體的使用條件下，高頻電源變壓器能正常工作到使用壽命為止。一般使用條件對高頻電源變壓器影響最大的是環(huán)境溫度。有些軟磁材料，居里點(diǎn)比較低，對溫度敏感。例如：錳鋅軟磁鐵氧體，居里點(diǎn)只有215℃，其磁通密度，磁導率和損耗都隨溫度發(fā)生變化，故除正常溫度25℃外，還要給出60℃，80℃，100℃時(shí)的各種參考數據。因此，將錳鋅軟磁鐵氧體磁芯的工作溫度限制在100℃以下，也就是環(huán)境溫度為40℃時(shí)，溫升只允許低于60℃，相當于A(yíng)級絕緣材料溫度。

　　與錳鋅軟磁鐵氧體磁芯相配套的電磁線(xiàn)和絕緣件，一般都采用E級和B級絕緣材料，采用H級絕緣的三重絕緣電磁線(xiàn)和聚酰胺薄膜，是不是大材小用？成本增加多少？是不是因為H級絕緣的高頻電源變壓器優(yōu)化的設計方案，可以使體積減少1/2～1/3的緣故？如果是，請舉具體實(shí)例數據。作者曾開(kāi)發(fā)H級絕緣工頻50Hz，10kVA干式變壓器，與B級絕緣工頻50Hz，10kVA干式變壓器相比，體積減小15％到20％，已經(jīng)相當可觀(guān)了。本來(lái)體積就比較小的高頻100kHz10VA高頻電源變壓器，如次級繞組采用三重絕緣線(xiàn)，能把體積減小1/2～1/3，那一定是很寶貴的經(jīng)驗。請有關(guān)作者詳細介紹優(yōu)化設計方案，以便廣大讀者學(xué)習。

　　高頻電源EMC電磁兼容性

　　電磁兼容性是指高頻電源變壓器既不產(chǎn)生對外界的電磁干擾，又能承受外界的電磁干擾。電磁干擾包括可聞的音頻噪聲和不可聞的高頻噪聲。高頻電源變壓器產(chǎn)生電磁干擾的主要原因之一是磁芯的磁致伸縮。磁致伸縮大的軟磁材料，產(chǎn)生的電磁干擾大。例如，錳鋅軟磁鐵氧體，磁致伸縮系數λS為21×10－6，是取向硅鋼的7倍以上，是高磁導坡莫合金和非晶合金的20倍以上，是微晶納米晶合金的10倍以上。因此錳鋅軟磁鐵氧體磁芯產(chǎn)生的電磁干擾大。

　　高頻電源變壓器產(chǎn)生電磁干擾的主要原因還有磁芯之間的吸力和繞組導線(xiàn)之間的斥力。這些力的變化頻率與高頻電源變壓器的工作頻率一致。因此，工作頻率為100kHz左右的高頻電源變壓器，沒(méi)有特殊原因是不會(huì )產(chǎn)生20kHz以下音頻噪聲的。既然提出10W以下單片開(kāi)關(guān)電源的音頻噪聲頻率，約為10kHz～20kHz，一定有其原因。由于沒(méi)有畫(huà)出噪聲頻譜圖，具體原因說(shuō)不清楚，但是由高頻電源變壓器本身產(chǎn)生的可能性不大，沒(méi)有必要采用玻璃珠膠合劑粘合磁芯。至于采用這種粘合工藝可將音頻噪聲降低5dB，請給出實(shí)例與數據以及對噪聲原因的詳細說(shuō)明，才會(huì )令人可信。

　　屏蔽是防止電磁干擾，增加高頻電源變壓器電磁兼容性的好辦法。但是為了阻止高頻電源變壓器的電磁干擾傳播，在設計磁芯結構和設計繞組結構也應當采取相應的措施，只靠加外屏蔽帶并不一定是最佳方案，因為它只能阻止輻射干擾，不能阻止傳導干擾。

　　電子產(chǎn)品安規要求

　　安規的含義

　　以法規的形式實(shí)現電在應用中的安全；是安全規范（法律法規）和安全標準的簡(jiǎn)稱(chēng)。

　　執行安規的目的

　　降低電氣產(chǎn)品對人身和財產(chǎn)的各種傷害，包括電擊、起火、過(guò)熱、機械傷害等，降低公司運行的風(fēng)險。

　　電子產(chǎn)品設備可能存在的危險

　　1）電擊； 2）能量危險（如電池的正負極短路）；

　　3）著(zhù)火； 4）與熱有關(guān)的危險；

　　5）機械危險； 6）化學(xué)危險； 7）輻射危險。

　　電子產(chǎn)品安全的基本原則

　　設備在正常使用及單一故障條件下，防止引起人身傷害和著(zhù)火等危險；

　　制造商應提供足夠的資料，說(shuō)明一切必須具備的條件，以保證用戶(hù)在按制造商的規定使用設備時(shí)不會(huì )引起危險；

　　涉及安全的元器件，應經(jīng)公認的試驗機構認證，或作為設備的一個(gè)組成部分，承受有關(guān)試驗；

　　如果需要特別注意，避免設備在操作、安裝、維修、運輸或儲存時(shí)引起維修，則制造商應提供必要的說(shuō)明。

　　與安全有關(guān)的說(shuō)明書(shū)和設備標記應使用客戶(hù)識別的文字和標識。

　　安全防護的基本思想

　　危險位置與人之間提供雙重防護

　　防護的途徑為采用合理的絕緣措施：

　　1、工作（功能）絕緣（F）

　　2、基本絕緣 （B）

　　3、附加絕緣 （S）

　　4、雙重絕緣 （D）

　　5、加強絕緣 （R）

　　6、保護接地 （PE）

　　電擊對人的傷害

　　人類(lèi)對電的感應

　　1、皮膚阻抗：人的皮膚阻抗根據皮膚的濕度改變，干的時(shí)候達到3兆歐姆，潮濕時(shí)大約500歐姆，皮膚的阻抗也會(huì )隨周?chē)h(huán)境溫度、疲勞情況空氣濕度、驚嚇、焦慮及其它因素改變。

　　2、研究表明：99%的健康男性的心臟能通過(guò)的極限電流的時(shí)間為：（即致命電流與時(shí)間）。