十五.RD基本知識(shí)
以下主要針對ITE-EN60950 & AV—EN60065產(chǎn)品
一.關(guān)于PCB
二.關(guān)于輸入,輸出線材
三.功耗及綠色要求ADP
一般測試待機(jī)功耗要求輸入在高段電壓 AC IN 230V 50HZ。
SPS>75W時(shí),要求增加PFC(POWER FACTOR CORRECTION)電路
四.安規(guī)safety
1.常用規(guī)范與認(rèn)證
2.主要產(chǎn)品安全認(rèn)證單位;
3.安全規(guī)范的主要目的, 是要防止使用或操作人員遭受到以下的危險(xiǎn) :
電擊 ; 能量釋放 ; 火 ; 機(jī)械與熱 ; 輻射 ; 化學(xué)
電擊
發(fā)生原因:
1.接觸到危險(xiǎn)電壓 ,電壓超過 42.4V a.c. 峰值(peak) 或 60V d.c.稱為危險(xiǎn)電壓
2.具有危險(xiǎn)電壓零件或回路與可接觸到的導(dǎo)電體間的絕緣層失效
3.具有危險(xiǎn)電壓零件或回路與SELV(safety extra low voltage, 低電壓回路, 一般只有幾伏特, 使用者可能會(huì)接觸到這些地方,如keyboard, mouse,USB裝置等)回路間之絕緣層失效
4.具有危險(xiǎn)電壓的零件或回路與機(jī)體間有過大的漏電流產(chǎn)生電流流過人體, 只要有數(shù)毫安即會(huì)對人體造成健康影響, 當(dāng)然更大的電流會(huì)產(chǎn)生更大的危險(xiǎn).
防止方法
1.以保護(hù)蓋,固定扣鎖等方式防止使用者接觸到危險(xiǎn)電壓區(qū)
2.將可接觸到的導(dǎo)電部分接地或是提升絕緣等級至加強(qiáng)絕緣或雙層絕緣
3.危險(xiǎn)電壓區(qū)的機(jī)械或電氣防治裝置必須有足夠強(qiáng)度
4.限制漏電流安全值或提供可靠的保護(hù)接地連結(jié)
能量(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)
發(fā)生原因:
大電流供應(yīng)或高容抗線路的相鄰兩端子間, 短路情況下, 可能會(huì)產(chǎn)生電弧放電或在燃燒中放
射出已熔化之金屬物, 即使是低電壓線路, 也可能會(huì)造成能量危險(xiǎn).
防止方法
使用隔離遮蔽或安全扣鎖來防止上述情況的產(chǎn)生
火
發(fā)生原因
在過載、零件失敗、絕緣崩潰、高阻抗或連接器松脫時(shí), 產(chǎn)生異常溫度, 有可能產(chǎn)生火災(zāi)危
險(xiǎn).<設(shè)備內(nèi)著火, 不可散布到起火點(diǎn)相鄰區(qū)域或?qū)υO(shè)備外區(qū)域造成危險(xiǎn)="">
防止方法
1.避免可能導(dǎo)致燃燒的高溫產(chǎn)生
2.控制易燃物質(zhì)的位置, 遠(yuǎn)離可能的起火源
3.易燃物質(zhì)的使用數(shù)量控制
4.若使用易燃物質(zhì)時(shí)須有材料防火等級控制
5.使用密封或障礙體, 將火的散布限制于設(shè)備內(nèi)部
6.設(shè)備的密封外殼須使用適當(dāng)材質(zhì)
機(jī)械與熱
1.確保設(shè)備的機(jī)構(gòu)體穩(wěn)固, 無銳利的邊及角,且有扣鎖或保護(hù)功能防止具危險(xiǎn)性的機(jī)構(gòu)件松脫;
2.避免使用及操作人員可接觸部分產(chǎn)生高溫,因碰觸高溫零件造成傷害
3.提供適當(dāng)保護(hù)或鎖定, 以防止受可移動(dòng)危險(xiǎn)零件傷害.
幅射
1.輻射傷害型式, 可能為音頻、無線電頻率、紅外線、高強(qiáng)度可見光、凝聚光、紫外線、高密度可見與不可見光,離子化輻射……等.若設(shè)備內(nèi)會(huì)產(chǎn)生某種形式之輻射, 則針對使用者及維修者人體仍能接受程度的輻射值, 制定規(guī)章.< 詳述于輻射法規(guī)="">
2.若設(shè)備有某種形式輻射, 則必須控制操作使用人員曝露于可接受知輻射強(qiáng)度下, 輻射種類如聲音,無線電波,紅外線,等
化學(xué)
1.有毒化學(xué)物質(zhì)本身及其蒸氣, 如果人體直接接觸則會(huì)造成傷害, 因此設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)亦應(yīng)
防止在正常操作及不正常使用下, 均不可產(chǎn)生化學(xué)危險(xiǎn).
2.經(jīng)由接觸或是煙霧,蒸發(fā)等對人體產(chǎn)生傷害, 須有危險(xiǎn)標(biāo)示
4.安規(guī)的重要測試項(xiàng)目(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)
接地連續(xù)性(阻抗)測試(Ground Continuity Test)
方法: 量測設(shè)備本身ground terminal(如電源供應(yīng)線插頭的接地pin) 與接地端 (如使用者可碰觸的金屬外殼)之間的阻抗量測值須在 0.1 OHM 以內(nèi)
目的: 確認(rèn)產(chǎn)品上的接地點(diǎn)如使用者可碰觸的金屬外殼有PE 標(biāo)示的地方, 已確實(shí)接地, 當(dāng)產(chǎn)品上的危險(xiǎn)電壓區(qū)與使用者可碰觸的金屬間的絕緣層失效時(shí), 高電壓可經(jīng)由接地消散不致讓使用者遭到電擊
漏電流測試(Leakage Current Test)
方法:量測一次側(cè)主電源供應(yīng)端至PE端(如使用者可碰觸的金屬外殼)之間的漏電流, 須小于 0.25 mA
目的:確認(rèn)產(chǎn)品危險(xiǎn)電壓回路與PE端間有足夠絕緣隔離, 不致于與 PE 端形成回路產(chǎn)生過高漏電流,導(dǎo)致使用者碰觸金屬外殼時(shí)遭到電擊
耐電壓測試(Electronic Strength Test)
方法:Primary 對Secondary :3K V ac 或 4242 V dc
Primary 對GND(地): 1.5k V ac或2121V dc 測試時(shí)不可有絕緣隔離崩潰產(chǎn)生
目的:測試高電壓區(qū)與二次側(cè)及接地端(使用者可碰觸之金屬外殼)間的絕緣隔離足以承受高電壓而不致于失效或崩潰, 當(dāng)有來自外部主電源供應(yīng)主干的異常高電壓產(chǎn)生時(shí), 保護(hù)使用者免于受到電擊的危
5.高壓應(yīng)用生產(chǎn)中
1.對高壓測試,AC轉(zhuǎn)為用DC測試,用ACV * 1.414即可。如:AC 3KV –>DC 4242V
2.對生產(chǎn)中高壓測試,時(shí)間一分鐘測試可轉(zhuǎn)為2-3秒測試,乘以1.2即可。如AC3KV * 1.2=3.6KV
3.高壓測試中需測試ARC(就是高壓測試中產(chǎn)生的電弧,所流過電流等級的參考),ARC分九級,一般工廠要求生產(chǎn)中高壓測試在5-8級測試,但最低不能低于ARC-5對應(yīng)電流5.5mA (對7740機(jī)系列),有的高壓機(jī)用電流直接表示。 此項(xiàng)安規(guī)并無要求
4.高壓測試中(無特殊要求的)輸入,輸出測試端都應(yīng)分別短接起來再測試。
五.EMC
六.LAYOUT BOARD要求
1.名詞
一次側(cè)回路(primary circuit)
會(huì)直接連接到外部電力供應(yīng)主干或類似的供應(yīng)源(如發(fā)電機(jī))稱為一次側(cè)回路, 內(nèi)含有主線圈變壓器, 馬達(dá)負(fù)載裝置, 及連接至主干線的布線等, 如電源供應(yīng)器(switching power supply)內(nèi)之回路均屬一次側(cè)
二次側(cè)回路(secondary circuit)
不直接連接到外部電力供應(yīng)主干的回路, 其電源供應(yīng)主要來自變壓器,轉(zhuǎn)換器或是電池,notebook 內(nèi)或主機(jī)板上之回路均屬二次側(cè)
GND—Ground
接地, 電路板上有許多接地點(diǎn)或接地面, 并非全部為安全考慮, 主要是作為訊號(hào)電位參考基準(zhǔn)與消除噪聲用
PE—Protection Earth
保護(hù)接地, 主要為安全考慮, 如使用者可碰觸的金屬外殼均連接至PE, 當(dāng)有來自于一次側(cè)回路的異常高電壓發(fā)生時(shí), 可迅速抑制與消散電能, 保護(hù)使用者免受電擊危險(xiǎn)兩者雖有差異但最終仍會(huì)連接為同一點(diǎn)
2.LAYOUT BOARD 安全距離
結(jié)構(gòu)判斷(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)
若開槽距離大于1mm (1.CR, CL; 2.Abnormal Test; 3.High Pot.)
B : Basic insulation 基本絕緣.
R : Reinforce insulation 加強(qiáng)絕緣.
F : Functional insulation 功能絕緣.
一般的銅鉑線距Min 0.5mm或(0.3mm) , 高電壓與低電壓間距>1mm.
LAYOUT 注意事項(xiàng):
1. 安規(guī),EMI,電磁波,輻射
2. 高壓與低壓之問距
3. 電流的大小(走線的粗細(xì))
4. 散熱的良否
5. 回路的長短
安規(guī):IEC60950
1. L端與N端走線KEEP2.5MM以上(操作絕緣)
2. L, N端(一次側(cè))FG 端之走線KEEP2.5MM以上(基本絕緣)
3. 一次側(cè)與二次側(cè)之走線KEEP 5 MM以上(雙重絕緣)
4. FUSE 本身兩端之走線要KEEP2.5MM
5. PCB上要標(biāo)示FG接地符號(hào)
安規(guī):IEC60065
1. L端與N端走線KEEP2.5mm以上(操作絕緣)
2. L,N端(一次側(cè))與外殼螺絲端(二次側(cè))之走線KEEP 5mm以上(基本絕緣)
3. 一次側(cè)與二次側(cè)之走線KEEP 5mm以上(雙重絕緣)
4. FUSE本身兩端之走線要KEEP 2.5mm以上
5. PCB上要標(biāo)示回字
LAYOUT:
1. 高壓與低壓之走線距離最少KEEP 1mm(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)
2. 不一定高壓走線就要粗,走大電流時(shí)才需要粗
3. 一次側(cè)固定孔(螺絲孔)的半徑 6mm內(nèi),不要有零件及趟線通過
4. 二次側(cè)固定孔(螺絲孔)的半徑3.5mm內(nèi),不要有零件及走線通過
5. GND的回路很重要,初級PWM控制線路的GND要單獨(dú)接好后再由
IC-GND腳的GND接出,連到大電容的GND
6. 二次側(cè)回授的GND要獨(dú)立接好后再接到輸出端的GND
7. 二次側(cè)的電容地,前面接前面接好后再接后面的地
8. 二次側(cè)的第二顆電容要靠近輸出CONNECTOR端,或線材端
9. PCB上要標(biāo)示線路圖的版本
10. PCB上FUSE附近要標(biāo)示安規(guī)注意文字(CAUTION)
11. PCB上FUSE要標(biāo)示T(F)2AL(H)/250V
12. PCB上要標(biāo)示 A.機(jī)種名稱 B.版本 C.料號(hào)
七.溫度要求
變壓器Transformer Triple Wire
Transformer非三層絕緣線.
※ 溫升計(jì)算方法
八.其他測試要求:
1.雷擊測試
雷擊分類:
直擊雷,感應(yīng)雷和旁擊雷
測試方法和條件:
雷擊浪涌是1.2US / 50US, 4US / 10US和 8US / 20US的綜合波
改善方法:
1.氣體放電管和TVS管配合使用
2.其他防雷器件
2. 浪涌測試 SURGE TEST
測試方法和條件:
6KV
改善方法:
增加壓敏電阻MOV
3. ESD的形成
靜電是兩種介電系數(shù)不同的物質(zhì)磨擦?xí)r,正負(fù)極性的電荷分別積累在兩個(gè)物體上而形成:當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí),其中一個(gè)趨于從另一個(gè)吸引電子,因而二者會(huì)形成不同的充電電位,在不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移,就形成放電回路,在這個(gè)過程有很高瞬間放電電壓。
ESD 測試
1.ESD TEST ------ESD:Electrostatic Discharge
靜電放電(人或物體經(jīng)由直接接觸或間隔放電引起)在2-15KV之ESD脈 波下, 待測物之每個(gè)表面區(qū)域應(yīng)執(zhí)行連續(xù)20次的靜電放電測試,電源供應(yīng)器之輸出需繼續(xù)工作而不會(huì)產(chǎn)生突波干擾(Glitch)或中斷(Interrupt),直接ESD接觸時(shí)不應(yīng)造成過激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超過穩(wěn)壓范圍的狀況、及過電壓保護(hù)(OVP)、過電流保護(hù)(OCP)等。另外,于ESD放電電壓在高達(dá)25KV下,應(yīng)不致造成組件故障(Failure)。(學(xué)習(xí)電源知識(shí)請關(guān)注微信公眾號(hào):電源研發(fā)精英圈)
ESD 改善方法
1.增加泄放點(diǎn),如V形的PCB銅箔
2.增加泄放電阻,如在P---S間接十MR級或更大的電阻
3.接地來處理,
4.還可加強(qiáng)產(chǎn)品的外部絕緣程度
5.增加一些吸收回路,如專業(yè)的ESD放電器件等
4. 可靠性測試(Reliability test)
老化壽命測試:高溫(約50-60度)及長時(shí)間(約8-24小時(shí))滿載測試
5. 壽命性測試(Life test)