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                    新聞動態

                    電子電工產品安規設計主要事項

                    添加時間:2021-08-07 09:10:55   瀏覽次數: 次    【 】   打印   關閉窗口

                     安規設計注意事項

                     

                    1.   零件選用

                    (1)    在零件選用方面,要求掌握:

                    a .安規零件有哪些?(見三.安規零件介紹)

                    b.安規零件要求

                      安規零件的要求就是要取得安規機構的認證或是符合相關安規標準;

                    c.安規零件額定值

                      任何零件均必須依MANUFACTURE規定的額定值使用;

                      I 額定電壓;

                      II 額定電流;

                      III 溫度額定值;

                      (2). 零件的溫升限制

                       a. 一般電子零件: 依零件規格之額定溫度值,決定其溫度上限

                       b. 線圈類: 依其絕緣系統耐溫決定

                           Class  A         ΔT75

                           Class  E         ΔT90

                           Class  B         ΔT95

                           Class  F         ΔT115

                           Class  H         ΔT140

                            c. 人造橡膠或PVC被覆之線材及電源線類:

                       有標示耐溫值T     ΔT(T-25)

                       無標示耐溫值T     ΔT50

                    d. Bobbin: 無一定值,但須做125℃球壓測試;

                    e. 端子類: ΔT60

                    f. 溫升限值

                    I. 如果有規定待測物的耐溫值(Tmax),:

                              ΔTTmax-Tmra

                    II. 如果有規定待測物的溫升限值(ΔTmax),:

                              ΔT≦ΔTmax+25-Tmra

                       其中Tmra=制造商所規定的設備允許操作室溫或是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:

                       下述零件與電子零件(限會在失誤狀況下,因溫度過高而引燃的電子零件)若相隔13mm以上,或是相互間以至少V-1等級之障礙物隔開,則其耐燃等級要求如下:

                    I.    小型的齒輪,凸輪,皮帶,軸承及其它小零件,不須防火證明;

                    II. 空氣載液的導管,粉狀物容器及發泡塑料零件,防火等級為HB以上或HBF以上

                         g.下述件不須防火證明:

                    I.    膠帶;

                    II. 已獲認證零件;

                    III.密封于無開孔且體積小于0.06m 金屬殼內之零件;

                    IV.儀表殼,儀表面,指示燈或寶石,置于至少V-1等級的PCB上的IC,晶體管,光耦合        

                      器及其它小零件的外殼.

                     

                    2.   整體配置

                    (1)    安全距離(沿面距離和空間距離)

                    如果知道了工作電壓及絕緣等級,就可決定所需之安全距離.

                     

                    表一: 絕緣等級及各式絕緣適用情形

                     

                     

                    絕緣等級

                     

                    適用情形

                     

                    操作型

                    (OPERAATIONAL INSULATION)

                    介于兩不同電壓之零件間

                    介于ELV(SELV)及接地導電零件間

                     

                     

                     

                    基本型

                    (BASIC INSULATLON)

                    介于具危險電壓零件及接地導電零件間

                    介于具危險電壓零件及依賴接地SELV電路間

                    介于PRI的電源導體及接地屏蔽物或主電源變壓

                    器的鐵心間

                    做為雙重絕緣一部分

                     

                     

                    補充型

                    (SUPPLEMENTARY INSULATION)

                    介于可觸及導體零件及在基本絕緣損壞后有可

                    能帶有危險電壓的零件間

                    做為雙重絕緣一部分

                     

                     

                    雙重或加強型

                    (DOUBLE/REINFORED INSULATION)

                    介于PRI電路及可觸及未接地導電零件間

                    介于PRI電路及浮接的 SELV電路間

                    介于PRI電路及TNV電路間

                    凡是人體會觸摸到的部分

                     

                      ***工作電壓的決定:

                         *量測dc電壓時,任何重疊漣波之峰值應包括在內;

                         *非重復性的突波不予考慮;

                         *在決定空間距離及電氣強度測試電壓時,ELVSELV電路的電壓應視為零,但在       

                          決定沿面距離時,則須按實際電壓計算;

                         *可觸及的未接地導體零件應視為接地;

                         *若變壓器之繞組或其它部份為浮接,則視為接地,并因此獲得較大的工作電壓;

                         *在雙重絕緣處,橫跨基本絕級的工作電壓值,應先將補充絕緣處短路視之,而得出電    

                          壓值,反之亦然.變壓器繞組間的絕緣,則先將其中一個絕緣短路,而在其它絕緣上有

                          高工作電壓產生;

                         *變壓器兩繞組間的絕緣,其工作電壓應取兩繞組內任2點的大電壓值,可能連接

                          至此繞組之外加電壓,亦應包括在內;

                         *變壓器繞組與其它零件間的絕緣,其工作電壓應取此繞組內任一點至其它零件

                          大電壓值;

                         *可取外電源的額定值.

                     

                    表二安全距離的位置及要求

                     

                     

                    位置

                    量測電壓

                    一次側交流部份 --- 接地部分

                    電源輸入電壓

                     

                    一次側直流部分 --- 接地部分

                    實際量測一次側與二次側間的電壓,

                    或實際量測對地電壓

                     

                    一次側交流部分 ---未接地可能觸摸到部分

                     

                    電源輸入電壓

                     

                    一次側直流部分 ---未接地可能觸摸到部分

                    實際量測一次側與二次側間電壓,

                    或實際量測對地電壓

                     

                    一次側部分 ---二次側部分

                     

                    實際量測一次側與二次側間電壓

                     

                    二次側危險電壓部份 --- 接地

                     

                    實際量測電壓

                    保護裝置前,火線 --- 中性線/火線

                    電源輸入電壓

                    保護裝置后,火線 --- 中性線/火線

                    電源輸入電壓

                    橋式整流后,臨近相互兩點間

                    實際量測電壓

                     

                      注意:

                    I. 量測時中性線,地線及二次側RETURN須連接在一起,在連接前,請先確定電源輸入端中性線及火線是否正確,以免造成中性線及火線短路發生.

                    II. 一次側與二次側間所量測出來的電壓若低于電源輸入電壓,則以電源輸入電壓為準.

                    III. 沿面距離≧空間距離,沿面距離若小于空間距離,則以空間距離為準.

                         

                    安全距離見表三,表四,表五,表六,電路板設計見下頁圖集:

                     



                     
                     


                    結構設計

                    a.    穩定度

                      穩定度指終端系統設備不可失衡而導致使用者或維修者危險;

                    b.    機械強度

                      機械強度指內外殼的承受力如鐵球撞擊測試,落地測試,推力測試, TEST

                      FINGER 測試,7小時烤箱測試等;

                    c.    尖銳角

                    尖銳角指在防止不當的設計導致人員的傷害及絕緣破壞;

                           (3) 接地方法:

                    a.    接地方式

                    I.    機械式固定:

                    不可經由塑料連接,且須有防止松動作用(WASHER)的產品;

                    II. 防腐蝕:

                    指兩種以上不同金屬連接其電化學電位差不能>0.6V;

                    III.接地線:

                      至少18AWG之綠滾黃線,如果LINE/NEUTRAL>18AWG,則須使用與其同等

                      號線之線材(AWG: AMERICA WIRE GAUGE 美國線規) ;


                    IV. 接地螺絲/螺栓的要求:

                               至少NO.6M3.5

                     

                    V.接地螺絲/螺栓之金屬固定物厚度要求:

                             螺絲直接鎖在金屬板上,則金屬板必須有?。脖兜穆萁z螺紋的厚度,若使用

                             NUT方式固定則無厚度要求;

                            VI.接地螺絲/螺栓的固定扭力:

                              1.3牛頓米;

                    b.    接地確認測試

                    25A30A接地電流測試,時間為 2分鐘

                           附注: I. 接地螺絲不可用自攻螺絲;

                               II. 若有其它的地線,欲鎖于同一螺柱上,則須用另一螺母分開固定之.

                          (4)  開孔方式

                    a.    頂部(帶有危險電壓裸露組件正上方),符合下列任一要求即可:

                    I.    任何一方向量測,尺寸不超過5mm;

                    II. 寬度在1mm內,長度不限;


                            III.尺寸大小不限,但須確保外物不會直接掉入孔內而碰觸到具危險電壓零件.

                    b.    側面,符合下列任一項要求即可

                    I.任何方向尺寸必需<5mm

                                    II.寬度在1mm內,長度則不限

                           III結構上采用百葉窗結構或類似的限制結構,可使外來的垂直掉落物向外偏離   


                     以避免觸及產品內部裸露組件;

                           IV.開孔位置適當,并在其投影5度角范圍內,無具危險電壓零件存在.

                           C. 下方,符合下列任一項要求即可

                    I.    無任何開孔

                    II. 開孔大小不限,但須在下列物品下方:

                    i.  PVC ,TFE ,PTFE, TEP NEOPRENE 做成絕緣導體及連接頭;

                    ii.              具阻抗保護或過熱保護的馬達;

                             iii.符合防火外殼要求的內部屏障或是細目金屬綱或是其余類似物;

                    III.             若有40mm以下的開孔,但須在防火等級V-1以上的零件之下;

                    IV.             孔大小不限,但開孔上方須設遮蔽板;

                    V.   若為金屬底殼,開孔大小及孔距均應符合相關要求;

                    VI.             以細目金屬綱做屏蔽,其綱目大小不超過2mm*2mm,且織綱金屬線之直          徑不小于0.45mm;

                          總之: 外殼開孔,固然千變萬化,但是以TEST PIN測試時,不可碰觸到具危險電壓

                               裸露零件

                     

                    3.標示方式

                    (1)        標示種類

                    a.        電源接口標示:

                    設備外表應有的額定電力標示,標示內容應包括:

                    I.        額定電壓或額定電壓范圍,單位為V;

                    II.     輸入電流為直流,則需加上“ ----- 的符號;

                    III.  額定頻率或額定頻率范圍,單位為Hz;

                    IV.  若該設備須連接至多相電力系統,則須另外標示相數,如2,3¢等;

                    V.     額定電流,單位為AmA;

                    VI.  制造商名稱或商標符號或辯識符號;

                    VII.            設備型號;

                    VIII.若設備為class II,則須加上    ”的符號;

                    b.        電源輸出端

                    插座旁須有清楚標示注明其所能承受大負載;

                        c. 電壓切換開關    

                    應在使用手冊中詳細述明其用途及使用方法;

                        d. 保險絲

                    I.    額定電流;

                    II. 額定電壓;

                    III.           熔斷特性(FAST 標示為F”, SLOWTIME  LAG標示為T”;

                    IV.           防爆特性(LOW-BREAKING 標示為“L ,HIGH-BREAKING 標示為H”);

                    范例: T2.5AL,250VF3.15AH,250V

                     e. 端子

                    I.    接地保護端子旁,應有“      標示;

                    II.  水線(中性線)端子旁,應有“N 標示;

                    總之:可以有額外的標示,但先決條件是不可造成誤導或混淆.

                    (2)        標示要求:

                    I.    標示不可置于可取下的物品上;

                    II.  上述標示種類之各種標示,經過酒精,汽油等有機溶劑及水測試后,須依然清晰可見,且為恒久標示.

                    4. 設計中的EMC問題

                    (1)  EMC介紹

                    EMC(ELECTRO-MAGNETIC COMPATIBILITY)即電磁兼容性,乃指產品在優良的設計下不干擾別的產品,也能忍受外界電磁干擾的能力,EMC包括EMI(ELECTRO-MAGNETIC INTERFERENCE)EMC(ELECTRO-MAGNETIC SUSCEPTIBILITY).EMI即電磁干擾,指含有電子電機零件的儀器,裝置整組設備

                    或整套系統因動作而產生的一種電磁波噪聲,或裝置本身不需要的信號,經由輻

                    射或傳導路徑影響其它裝置,造成其它裝置不正?;蚴д?/span>.EMS即電磁耐受性,也就是儀器,裝置整組或整套系統本身具有抗拒外面噪聲, 免除被外界噪聲干擾的能力.

                    (2)  EMI/EMC管制:

                        目前,世界上很多國家或地區對于電子信息產品的EMI/EMS均有嚴格的管制措施,如美國FCC,歐盟的CE,日本的VCCI及電氣用品取締法,澳洲的SMA,加拿大,韓國等國家或地區均有專司EMI/EMS管制法規條文,對于銷往這些國家或地區的產品都須先經過測試合格,方可合法的運送及銷售.(見下頁)

                     其中增益(dB)=10log10輸出功率/輸入功率=20log10輸出電壓/輸入電壓

                          損失(dB)=10log10輸入功率/輸出功率=20log10輸入電壓/輸出電壓

                           電壓(dBμV)=20log10  該點以μV計之電壓/標準強度(1μV)

                           此電壓是在50Ω阻抗上測得: 以跨在50Ω阻抗上之負載,1μV均方根電壓所產生功率為參考標準.

                         dBμV=20log10(50Ω阻抗上電壓,單位為μV)

                        dBμV表示高出1μV多少個dB,也就是以dB表示高出1μV/50Ω標準強度有多少.

                    (3)  THE IEC 801-2 TEST STANDARD FOR ESD(靜電放電試驗)

                    A.    耦合方式

                    I.    直接ESD

                      i. 針對待測物之導體部分采用接觸式放電:


                        ii. 針對待測物之非導體部分采用空氣式放電:


                    II.  間接ESD

                    均采用接觸式放電處理

                    i.水平耦合板(HCP)


                       ii.垂直耦合板(VCP)

                     
                     


                    (4)  THE IEC 801-4 TEST STANDARD FOR EFT(快速電性脈沖試驗)

                    a.    耦合方式

                    I. 電容式耦合: 仿真傳導耦合

                         III.空腔式耦合: 仿真輻射耦合

                    (5)  電磁干擾之防制電路設計注意事項

                    a.    振蕩源輸出處加EMI過濾電路組件如下


                    b.  
                    振蕩源輸出處加EMI過濾組件如EMI BEAD如下

                    c.    CLK信號輸出及輸出處加EMI過濾組件BYPASS TO GND如下:


                    d.  
                    信號輸出接口處加EMI過濾組件BYPASS TO GND如下:

                    e.   
                    電源輸出處加EMI過濾電路組件BYPASS TO GND如下:

                     

                    f.     電源輸出處加EMI過濾組件如下:


                    總之: a. 接地面積盡量加大; 

                         b. 盡量使用多層板之設計.

                     

                    5.LED顏色

                    (1)    RED: 危險或警告或+5V;

                    (2)    YELLOW: 注意或+3.3V;

                    (3)    GREEN: 安全或-12V;

                    (4)    BLUE: 特別訊息;

                    (5)    WHITE: 一般訊息或-5V;

                    (6)    BLACK:GROUND;

                    (7)    ORANGE: 5VS.

                     

                     

                     

                     

                     


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