SPS电源安规设计规范
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1.目的
为了规范SPS电源及类似产品的统一设计,能够符合国际标准,国家标准,行业标准,企业标准。
2. 范围
适用于SPS研发部及相关部门对SPS电源及类似产品(家用/IT类/AV类等)的设计,检验及判定,并以此作为产品设计的依据,使产品在设计阶段就处于安全可靠的状态。
3.定义
3.1. 额定参数,指公司依据产品的特性而制定的额定的电压,频率,功率,电流等参数或参数范围。
3.2. 绝缘等级,分为基本绝缘,附加绝缘,双重绝缘,加强绝缘,功能绝缘
基本绝缘:依据本身的基本的电击防护措施的绝缘,只有一层介质的绝缘;
附加绝缘:除基本绝缘以外的附加的独立的绝缘,基本绝缘外的另一层介质的绝缘;
双重绝缘:由基本绝缘和附件绝缘构成的绝缘系统,从而达到防电击的要求,即含有两层介质的绝缘;
加强绝缘:施加在带电零件上的单一绝缘体,其防护电击的要求相当于双重绝缘或以上的要求,它可能含有两层介质以上的绝缘,也可能是单一均质体。
功能绝缘:为了产品能够正常工作而在导电体之间施加的绝缘。
3.3. 器具类别,分为0类,0I类,I类,II类,III类
O类:器具整体至少具有基本绝缘﹐并带有一个接地端子﹐但其电源线不带接地导线,插头也无接地片。
0I类:器具不仅带有基本绝缘,而且带有附加的安全防护措施﹐即将导电性可触及零件连接到设施固定线路中的接地保护导体﹐这样﹐万一基本绝缘失效,导电性可触及零件也不会带电。
I类:器具不仅带有基本绝缘,而且带有双重绝缘或加强绝缘之安全防护措施﹐但没有接地
保护措施。
II类:器具的一部分依靠双重绝缘或加强绝缘提供电击防护措施,产品LOG上经常用“回”来表示。
III类:用安全特低电压来供电的器具,其内部不产生比安全特低电压高的电压。
3.4. 安全距离,分为爬电距离和电气间隙
爬电距离:指两个导体间沿物体表面爬行的最小距离;
电气间隙:指两个导体间空间直线的最小距离
3.5 Class 2: 功率小于660W,输出电压不超过交流42.4VDC/60VAC,最大输出电流不超过5A,输出小于100VA
3.6 限流电路:在正常工作或有单一的故障的情况下,其电路中是非危险的电流的电路
3.7 一次电路,与交流电直接连接的并在变压器之前的电路
二次电路,不与一次电路直接连接的电路,如变压器,电池等之后的电路
3.8 功能接地:用于安全目的以外的接地,通常是电路原理需要的接地。
3.9 保护接地:用于防止可接触部位带电而产生危险的接地保护。
3.10 线圈绝缘耐温等级: CLASS A(105℃),CLASS E(120℃),CLASS B(130℃),CLASS F(155℃),CLASS H(180℃)
4.内容
4.1 产品设计的指标,检验和测试的方法,符合标准及判定要求。
4.2 SPS电源类产品分类及相对应的安规标准
4.2.1 安全标准
家电类:IEC/EN61558, UL1310
IT类:IEC/EN/UL60950, GB4943
AV类:IEC/EN/UL60065 GB8898
医疗设备类:IEC/EN60101
4.2.2 EMS/EMI/EMC标准:
IEC/EN61000, 55012, 55013, 55014, 55022, 5024, part 15, GB9254,GB13837,GB17625
5.产品设计要求
5.1 结构类概述
5.1.1 尺寸,产品的尺寸必须与设计要求保持一致。如外壳,插脚,电源线,铭牌,PCB,零件,内部走线等。
5.1.2 结构的应组合成使它有足够的机械强度防止松脱,移位和变形等,并能够防止滥用和非正常的撞击等。
5.1.3 可接触部位不能有锋利的边角,不可对人产生直接的伤害。
5.1.4 产品在使用的过程中不可能轻松的开盖或接触到带电部件,以防止电击伤人。
5.1.5 产品的结构应保证有足够的安全距离,保证产品在正常使用时不可能电击伤人,不可能发生短路,断
路,电气击穿等现象
5.3 铭牌(符号)和说明书(警告语)
5.3.1 铭牌必须包含以下信息(需注意各标志的尺寸要求):
a. 产品名称
b. 产品型号
c. 产品规格
d. 生产厂家或LOG
e. 日期XXYY和生产地made in china
f. 正负极标示
g. 认证符号及特殊要求(如已获证符号,室内使用符号,可回收标志,循环使用,能效级别,环保要求,条形码,产品类别,注意事项或警告语等,可根据不同情况特别增加)
5.3.2 说明书包含以下信息:
a. 产品名称,型号,规格,技术参数,符合标准,制造商和生产厂家及售后服务等
b. 使用环境,使用方法,保养和维修方法,运输和储存环境,注意事项和警告语等
5.4 零件承认
5.4.1 所有零件在承认时需要供应商提供相关的文件及样品,承认合格后需要封样与相关资料共同保存
5.4.2 供应商需要提交的资料有:规格书,出厂检验报告,环保证书,供应商承认书,安规证书等,且需要提
供足够数量的样品进行承认工作。
5.4.3 各项资料必须保证在有效期内方可接受,所有的文件必须与样品保持一致,须注意供应商使用假冒伪劣
产品和证书。
5.5 安全距离(爬电距离cr和电气间隙cl)
5.6 能效(各国能效要求与对比)
a. 美洲: CEC(强制性,CEC-400),Energy Star(自愿性,EPS V2.0)
b. 欧盟: ERP(强制性,No 278/2009),COC(自愿性,CoC V4)
c. 澳洲: MEPS(III强制,IV&V自愿性,MEPS)
d. 韩国: MEPS(强制性,MKE 2008-99)
f. 中国:中国能效(强制性GB 20943-2007)
5.7 接地方式:
a. 机械式固定,不由塑胶连接,且具有防松动的机构
b. 接地线不得小于18AWG或同等级别的黄绿线材
c. 螺丝连接的能够承受相对应的扭矩测试
d. 连接金属的部位具有足够的耐腐蚀性
e. 必须在接地点打上接地符号
f. 产品不能标“回”符号
5.8 焊接:
a. 需要有足够可靠的焊接方式
b. 必要时需要用钩焊和固胶的方式来焊接
c. 确定零件不能焊接反方向
d. 不能有虚焊,空焊,焊盘过大等焊接不良现象
e. 焊接时间不能过长,温度不能过高
f. 焊接后需修剪引接,确保不会导至安全距离不足现象
5.9 线槽:
a. 按设计要求,线槽需保证能够固定牢靠线材
b. 内部引线需要按照线槽的方式走向,需保证不会凌乱
c. 线槽设计不能太窄,以至线材破裂
d. 线槽设计不能有锐边利角,以至线材破裂
e. 线槽应有足够的强度承受一定的应力
f. 线槽设计应有合适的空间能固定线材
g. 线槽设计应保证线材不会影响到安全距离
h. 线槽设计应保证线材不会接触或靠近高温/高压元件
5.10 材料的防火等级:
5.10.1 级别:V-0,V-1,V-2,HB, HBF,5V,HF-1,HF-2等
5.10.2 基本要求:减少产品内的燃烧及火焰向外扩散的可能性
5.10.3 利用不易燃材料于防火机壳
a.一般正常或非正常的情况下,接触高温的塑胶材质需要用到V-1以上的材质,否则应将塑胶远离高温件
13mm以上
b.所有材料及零件都必须保证在V-2或HF-2以上,除非其体积小于0.06m3
c.线材及线束需要V-2以上,除PVC,TFE,PTFE,FEP和橡胶类外,线扣需HB或以上
d.13mm以外的材料应满足V-2以上的材质,除泡沫材料外
e.如果使用的塑胶材料在V-1材料之上,下列的元器件可以免除V-2的要求:IC/晶体管/光耦/电容等较小元
器件。
f.在防火机构要求以外的装鉓材料可以用HB材质
g.便携式产品外壳要求V-1以上
h.底部结构有开口的可接受PVC,TFE,PTFE,FEP和橡胶等材质,但开口不能超过40mm2