电源供电器安规设计要求

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:10:40

安规设计应注意那些方面
1. 零件选用
2. 整体配置
3. 标示方式
如何选用安规零件
1. 须确定额定值使用
应考量下列使用情形
1. 电压
2. 电流
3. 温度
2. 须确定何为安规零件

项目	安规零件	运用情形	安规要求
			安规机构	安规标准
1	保险丝	当作安全过电流保护用,CSA接受IEC127承认的保险丝	UL, CSA, SEMKO,……	IEC60127,UL198G,CSA C22.2 NO.59
2	保险丝座	外露於单体上,操作者会触摸到的	UL,CSA,VDE,……	UL512,CSA C22.2 NO.39
3	断路开关	当作安全过电流保护用	UL,CSA,VDE,……	UL498,CSA C22.2 NO.5.1,IEC60937-1/-3
4	无熔丝开关	当作安全过电流保护用	UL,CSA,VDE,……	UL498,CSA C22.2 NO.5.1,IEC60937-1/-3
5	连结器	使用於一次侧	UL,CSA,TUV,……	UL486A/UL486B,CSA C22.2 NO.65/NO.153
6	接地端子	接地用如RING TERMINAL等	UL,CSA	UL486A/UL486B,CSA C22.2 NO.65/ NO.153
7	端子排	使用於一次侧	UL,CSA	UL1059,CSA C22.2 NO.158
8	线材类	所有线材	UL,CSA,……
9	塑胶材质	所有塑胶材质须考量到a. 燃烧等级³V-2或HF-2(除了防火机壳须V-1以上)b. 耐压强度 (视绝缘等级而定)c. CTI值 (相对电痕指数) 须³100,决定两点间安全距离	UL	UL746/UL94/UL723 for enclosure materials ,CSA C22.2 NO.0.17
10	绝缘胶带	所须考虑如下:a. 须具备抗燃作用(Flame retardant)b. 耐压强度(视绝缘等级而定)c. CTI值(相对电痕指数)须³100,决定两点间安全距离	UL	UL510

项目	安规零件	运用情形	安规要求
			安规机构	安规标准
11	热缩套管	所有热缩套管,燃烧等级V-2以上	UL,CSA	UL224,CSA C22.2 NO.198.1
12	PVC套管	所有PVC套管,燃烧等级V-2以上	UL,CSA	UL224,CSA C22.2 NO.198.1
13	铁弗龙套管	所有铁弗龙套管,燃烧等级V-2以上	UL	UL224
14	PC板	所有PC板,燃烧等级V-1以上	UL	UL796
15	安规标签	如安规标志,公司名称或商标,机种名称,型号,输入及输出额定,警告标语等	UL,CSA	UL969,CSA C22.2 NO.0.15
16	X电容	X1或X2;对於未有CSA承认者须额外附加高压测试	UL,CSA,SEV,……	IEC60384-14,2nd/EN132400,UL1414,CSA C22.2 NO.1
17	Y电容	Y1或Y2;对於未有CSA承认者须额外附加高压测试	UL,CSA,SEV,……	IEC60384-14,2nd/EN132400,UL1414,CSA C22.2 NO.1
18	光耦合器	一次侧与二次侧间(Double insulation = 3000Vac isolating)	UL,VDE,FIMKO,……	UL1577, CSA C22.2 NO. 1,IEC60950
19	电源开关	当作AC电源开关使用	UL,CSA,VDE,……	UL1054,CSA C22.2 NO.55,IEC61058-1/CEE24
20	电压选择开关	当作电压切换开关使用	UL,CSA,VDE,……	UL1054,CSA C22.2 NO.55,IEC61058-1/CEE24
21	输入插座	当作DICCONNECT DEVICE, GROUND PIN须比LINE/NEUTRAL PINS长	UL,CSA,VDE,……	IEC60320,UL498,CSA C22.2 NO.182.3
22	直流风扇	正常热源控制使用,但对於未有UL CSA及欧洲如VDE等承认之风扇,须额外附加FAN LOCKED测试	UL,CSA,VDE,……	UL507,CSA C22.2 N0.113
23	突波吸收器	使用於过电流保护装置前	UL,CSA,VDE,……	UL1449,CSA Certification Notice No.516, IEC61501/CECC42200

项目	安规零件	运用情形	安规要求
			安规机构	安规标准
24	泄放电阻	使用於过电流保护装置前;但两颗串联者,则安规没有要求	NEMKO	IEC60065
25	热敏开关	当作不正常安全热保护使用,须特别承认到 10000 次recycling on/off 测试	UL,VDE,……	UL873,CSA C22.2 NO.24
26	安全保护开关	当作SAFETY INTERLOCK保护使用,须特别承认到 10000 次(一般开关只承认到6000次)recycling on/off测试	UL,CSA,VDE,……	UL1054,CSA C22.2 NO.55,IEC61058-1/CEE24
27	变压器/电感	超过CLASS A (105°C)以上,此零件须承认在UL INSULATION SYSTEM 之下	UL	UL1446
28	EMI FILTER	当作EMI目的用	UL,CSA,VDE,……	UL1283,CSA C22.2 NO.8
29	Limited power source 保险丝	当作limited power source circuit之过电流保护装置用,且符合保险丝特性之210%额定电流,120秒内溶断	UL, CSA, SEMKO, …..	IEC60127,UL198G,CSA C22.2 NO.59

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:10:46

附件一
一次侧线路及一次侧与二次侧间线路绝缘之
最小空间距离

量测电压		安全距离 (mm)
	先决条件 – 输入电源电压£150Vac		先决条件 – 150Vac<输入电源电压<300Vac
Vpk or Vdc	Vrms	操作绝缘	其他绝缘	操作绝缘	其他绝缘
71	50	0.4	1.0	1.0	2.0
210	150	0.5	1.0	1.4	2.0
420	300	--	--	1.5	2.0

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:10:52

接地方法要求为何

附件一
GROUNDIND 与 BONDING 连接方式.jpg
GROUNDIND 与
BONDING 连接方式

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:10:58

接地方法要求为何

接地方式 –

A. 机械式固定(指不可经由塑胶连接方式,且须有防止松动作用如washer之类产品等,详细说明於附件1所示)

B. 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,如附件2所示)

C. 接地线
(至少 18AWG,如果LINE/NEUTRAL > 18AWG,则须使用与其同等号线之线材)

D. 接地螺丝/螺栓的要求(至少No.6或M3.5,如附件3说明)

E. 接地螺丝/螺栓之金属固定物厚度的要求
(最小2倍螺纹的距离,如附件1所示)

F. 接地螺丝/螺栓的固定扭力
(最小1.3牛顿米,如附件4详细说明)

接地确认测试 –

25A或30A接地电流测试,时间2分钟

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:05

结构设计应注意那些

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如放置於水平面呈10°角的倾斜面上之测试,施力点测试为设备重量的20%,但最大不可超过250N,且施力点不可高於2m等
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
尖锐角 —	指在防止不当的设计导致人员的伤害及绝缘破坏

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:11

附件2
TABLE OF ELECTROCHEMICAL POTENTIALS
TABLE OF ELECTROCHEMICAL POTENTIALS.jpg

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:17

附件4

量测电压 (Vrms or dc)	安全距离 (mm) 根据Material Group分类而定
	I	II	IIIa + IIIb
50	0.6	0.9	1.2
100	0.7	1.0	1.4
125	0.8	1.1	1.5
150	0.8	1.1	1.6
200	1.0	1.4	2.0
250	1.3	1.8	2.5
300	1.6	2.2	3.2
400	2.0	2.8	4.0
1. Material group I 600£CTI(电痕指数)Material group II 400£CTI<600Material group IIIa 175£CTI<400Material group IIIa 100£CTI<175(PC板一般均属於此类材质)2,一次侧与二次侧间所量测出来的电压如低於电源输入电压,则以电源输入电压为准3.沿面距离如小於空间距离,则以空间距离为准

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:23

开孔方式及其要求为何

外壳开孔(指终端系统设备) 如下说明 ¾

A. 上方 – 符合下列其中任何一项要求即可

a. 任何一方向量测,尺寸不超过 5 mm

b. 宽度在 1 mm,长度则不限

c. 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有危险电压零件,如附件1图八所示之方法

B. 侧方 – 符合下列其中任何一项要求即可

a. 任何一方向量测,尺寸不超过 5 mm

b. 宽度在 1 mm,长度则不限

c. 如百叶窗之开孔,其形状如附件1图九所示,以避免外物进入

d. 开孔位置适当,并在其投影 5°角范围内,无具危险电压零件存在,投影5°角范围之定义如如附件2图十

C. 下方 – 符合下列其中任何一项要求即可

a. 无任何开孔

b. 开孔大小不限,但须在下列物品之下方

- PVC,TFE,PTFE,TEP及Neoprene做成的绝缘导体及连接头

- 具阻抗保护或过热保护的马达

- 符合防火外壳要求的内部屏障或是细目金属网或是其余类似物

c. 可有40 mm² 以下的开孔,但须在防火等级V-1以上的零件之下

d. 孔大小不限,但开孔上方须设遮蔽板,其构造如附件3图十二

外壳开孔(指终端系统设备) 如下说明 ¾

C. 下方 – 符合下列其中任何一项要求即可

e. 若为防火机壳之金属底壳时,开孔大小及孔距应符合附件4下列表要求

d. 以细目金属网做屏蔽, 但网目大小不超过 2 mm x 2 mm,且织网金属线之直径不小於 0.45mm.

D. 风扇孔 – 须符合Test Finger测试要求如图附件5所示,其最小宽度大约 6 mm.

TEST PIN 测试 ¾
指在防止终端系统设备外露开孔部份,碰触到具有危险电压的裸露零件,如图附件6所示

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:29

附件2

量测电压		安全距离 (mm)
	先决条件 – 输入电源电压£150Vac		先决条件 – 150Vac<输入电源电压<300Vac
Vpk or Vdc	Vrms	操作绝缘	其他绝缘	操作绝缘	其他绝缘
71	50	0.4	0.7	0.7	1.0
140	100	0.6	0.7	0.7	1.0
210	150	0.6	0.9	0.7	1.0
280	200	1.1	1.4	1.1	1.4
420	300	1.6	1.9	1.6	1.9
700	500	2.5	2.5	2.5	2.5
840	600	3.2	3.2	3.2	3.2
1400	1000	4.2	4.2	4.2	4.2

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:35

整体配置包含那些
1. 安全距离

位置	要求			参考文件
	空间距离	沿面距离	量测电压
一次侧交流部份 Û 接地部份	X 1	X 1	电源输入电压	空间距离 = 附件1对照表 (其他绝缘); 沿面距离 = 附件4对照表
一次侧直流部份 Û 接地部份	X 1	X 1	实际量测一次侧与二次侧间的电压,或实际量测对地电压	空间距离 = 附件1对照表 (其他绝缘) + 附件3对照表; 沿面距离 = 附件4对照表
一次侧交流部份 Û 未接地可能触摸部份	X2	X2	电源输入电压	空间距离 = 2 x [附件1对照表 (其他绝缘)]; 沿面距离 = 2 x (附件4对照表)
一次侧直流部份 Û 未接地可能触摸部份	X2	X2	实际量测一次侧与二次侧间的电压,或实际量测对地电压	空间距离 = 2 x [附件1对照表 (其他绝缘) + 附件3对照表] ; 沿面距离 = 2 x (附件4对照表)
一次侧部份 Û 二次侧部份	X 2	X 2	实际量测一次侧与二次侧间的电压	空间距离 = 2 x [附件1对照表 (其他绝缘) + 附件3对照表] ; 沿面距离 = 2 x (附件4对照表)
二次侧危险电压部份 (42.4Vpk or 60Vdc 以上) Û 接地	X 1	X 1	实际量测电压	空间距离 = 附件2对照表 (其他绝缘); 沿面距离 = 附件4对照表
保护装置前,火线 Û 中性线/火线	X 1	X 1	电源输入电压	空间距离 = 附件1对照表 (操作绝缘); 沿面距离 = 附件4对照表
保护装置後,火线 Û 中性线/火线(Adaptor可以免除此要求,但对於临近相互两点间安全距离不足部份, 将以short test或Hi-Pot test取代)	X 1	X 1	电源输入电压	空间距离 = 附件1对照表 (操作绝缘); 沿面距离 = 附件4对照表
桥式整流後, 临近相互两点间 (如安全距离不足部份,将以short test或Hi-Pot test取代)	X 1	X 1	实际量测电压	空间距离 = 附件1,2 对照表 (操作绝缘); 沿面距离 = 附件4对照表

注意事项 - 1. 沿面距离必须 ³
空间距离
2. 量测时中性线(Neutral),地线(Ground)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(Neutral)及火线(Line)是否正确,以免造成中性线(Neutral)及火线(Line)短路发生

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:41

附件3
接地螺丝/螺栓

螺丝与螺栓尺寸	直径	每inch螺纹数
No. 6	0.138 in	32
		40
M.3,5	0.138 in (3.5mm)	32

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:48

附件3
超过输入电源电压的一次侧线路及一次侧与二次侧间线路绝缘之
额外空间距离

量测电压 (Vpk)		额外安全距离 (mm)
先决条件 – 输入电源电压£150Vac	先决条件 – 150Vac<输入电源电压<300Vac
210	420	0
298	493	0.1
386	567	0.2
474	640	0.3
562	713	0.4
650	787	0.5
738	860	0.6
826	933	0.7
914	1006	0.8
1002	1080	0.9

可胜则胜 · 发表于 2012-4-13 21:11:54

附件四

接地螺丝/螺栓组装固定扭力

螺丝/螺栓尺寸		最小扭力
No.	直径
6	3.5	1.30
8	4.2	1.81
10	4.8	2.38
12	5.5	3.95
1/4	6.4	6.78

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