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开关电源产品安规认证基本要求

2017-10-7 15:26 779 0 原作者: 廉士良 来自: 富创硕电子
简介
此处主要指高频开关电源的安规认证,因其结构比较复杂,涉及的内容比较多,对于初始进行UL 安规认证的工程师来说,了解一些关于电源产品的相关认证要求是必要的。

前言

       一般说来不同的认证工程师对安规认证提交的样品及文件资料的种类、数量、内容、形式等可能会有不同的要求,但实质是一致的。根据各相关的认证资料整理而成,仅供参考。

1 认证依据标准

      UL 508- 2004 《工业控制设备》;UL 60950- 2003 《信息技术设备》,对两个标准不一致处,执行最不利原则,以标准苛刻者为准。

2 试验样品的种类及数量

        此项工作与UL 公司认定的“系列”范围有关。系列产品的认定:相同磁芯大小与材质;同样的制作技术(绕线与组装);相同的保护方式;一次侧相同绕线;同为AC/AC 或AC/DC,有或无REGULATOR;同为插墙式或桌上型。
        提供的试验样品:送检样品数:至少3 个、浸漆变压器2 个、不浸漆变压器1 个。
        做异常情况测试可能会损坏的元器件、零部件备品:主要有功率器件和保护器件,如:变压器、整流管、开关管、功放管、功率IC、熔断器、熔断电阻、限流电阻等。同一系列的不同型号在“产品描述”中说明系列产品的异同。

3 应提供的文件资料(必须用英文提供)

       书面申请:公司资料(申请公司、列名公司、生产工厂的厂址、联络人及职务、邮编、电话、传真号等。用中英文提供。)

       3.1 产品描述报告
       3.2 电气原理图及结构装配图
       3.3 产品照片(送试样品至少5 张:正面、后面、内部、铭牌、一次电路与二次电路之间的隔离件;同一功率系列其他型号产品的照片若干。)
       3.4 材料列表(包括安全与EMC):名称、数量、型号、主要指标、生产商、认证机构及认证号(见表1)。
       
       需要认证的元器件:变压器、电感、PCB 板、保险器、断路器、风扇、继电器、开关、输入端子、输出端子、输入连接线、输出连接线、胶带、挡墙、骨架、漆包线、绝缘漆、导热绝缘膜、铁夫隆套管、PVC 套管、热缩套管、光耦、X 电容、Y 电容、泄放电阻、热敏电阻、压敏电阻、硅胶、阻焊剂、助焊剂、铭牌等。对于关键的元器件,最好多选几家供应商。

                                      


       3.5 PCB 印制版装配布线图
            用不同彩色绘出PCB 板上的不同电压(交流高压、直流高压、直流低压、参考电压、接地)以一次电路为主。
       3.6 变压器的结构报告
       3.6.1 变压器的电路图:简图、引出端编号、各绕组线径、匝数、始端示意图、磁芯型号。
       3.6.2 电气参数:功率、电源频率、初级电压、次级电压和电流。
       3.6.3 线圈:各绕组匝数。
       3.6.4 磁芯:型号、规格、尺寸、材料。
       3.6.5 骨架:尺寸、材料、生产企业。
       3.6.6 绝缘系统:等级、名称、型号、厚度、包绕的层数、绝缘漆等。
       3.6.7 温度保险器:型号、温度。
       3.6.8 材料表:磁芯、骨架、漆包线、绝缘材料及辅助材料的名称、型号、规格、单位用量等,并注明厂商及认证编号。
       3.7 使用说明书及UL 认证关于电源同一功率系列不同型号产品异同的说明。

4 试验(测试)项目及规格

      4.1 型式试验(下列的2、3、4、5 单独给出报告)
      4.2 温度试验(UL508)
      4.2.1 规定额定电压:120/240; 过压:132/264;欠压:96/192。在额定频率下进行。
      4.2.2 规定试验步骤:温度、过压和欠压、过载、耐久性、绝缘耐压。
      4.2.3 在10~40℃范围的任何环境温度下。把温度计或热电偶放在待测样机的附近测量环境温度。
      4.2.4 受试样机应置于具有预定应用代表性的外壳内,该外壳的长、宽、高分别为样机长、宽、高的1.5 倍。
      4.2.5 取前面试验持续时间的10%作为时间间隔,但时间间隔不能小于10min,当测得的三个连续温升的读数不变的时候,被认为是已达到恒温。
      4.2.6 试验结果,每种材料或零部件的温升不能超过表规定的最大温升值。
      4.3 恒定湿热试验
         Tmax=40℃;10%~90%RH,不结露。(试验后可测试抗电强度、绝缘电阻判合格?)
      4.4 绝缘测试(含变压器)
      4.4.1 抗电强度:I/O 3000VAC,I/G 2000VAC,O/G 500VAC,1min,10mA。
      4.4.2 绝缘电阻:I/O 5MΩ,500VDC,1min。
      4.5 漏电流测试:≤3.5mA。
      4.6 异常情况测试
      4.6.1 电子元件的短路与开路。
      4.6.2 电气间隙和爬电距离不足处短路。
      4.6.3 线圈短路(变压器过载)。
      4.6.4 二次侧输出短路与过载。
      4.6.5 马达风扇堵住。
      4.7 结构测试
      4.7.1 手指测试:手指探棒不能接触到危险电压、只有基本绝缘的元件、锐边、转动元件;手指可以施力30N。
      4.7.2 探针测试:探针在不施力的情况下不得接触到危险电压。
      4.7.3 电源线固定测试:拉力测试25 次,每次拉1s;扭力测试,每次1min;拉力扭力大小为:1KG≥EUT 时,拉力30N,扭力0.1Nm;
              4KG ≥EUT>1KG 时, 拉力60N, 扭力0.25Nm;
              EUT≥4KG时,拉力100N, 扭力0.35 Nm;
              做完测试后,电源线不得有>2mm位移。不得有端子被拉动现象。
      4.7.4 稳定度测试:EUT 放置一平台上,平台倾斜10°角,EUT 不倾倒。
      4.8 试验样品数量,初步定为:XXX 系列电源,样品型1 台,浸漆变压器样品型1 个。
          各试验完成后,应提供相应的试验(测试)报告。报告应含:
          试验名称、试验目的、试验环境、试验装置、
          试验步骤、试验数据、数据处理、试验结论、试验
          设备和计量器具的名称、型号、规格、制造商及
          最近一次检定时间、试验人员、批准等。

5 试验时间:X X X 年X X 月X X 日

结论:在高频开关电源产品的设计中,尤其是隔离绝缘式开关电源, 安规认证问题至关重要。特别是初级与次级之间的绝缘,主功率变压器的绝缘问题,在日常的设计中常常要考虑到,同时有相应的UL 标准规范来约束,以保证设计出来的产品符合安全规范。


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