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开关电源申请欧规的结构检查和测试要点

2010-04-027140

二、测试 

        样品的结构在经过检查和修改完全合格后,接下来的事情就是安排样品的测试了。EN 60950:2000中的主要测试项目有:输入电流,SELV(Safety Extra Low Voltage:安全特低电压)测试,LCC(Limited Current Circuit:限流电路)测试,LPS(Limited Power Supply:限流电源)测试,正常温升,接触电流,耐压强度和故障测试。下面对这些测试一一加以阐述。

1) 输入电流测量是测量样品在额定电压和频率下接上额定负载时的稳态输入电流。所测得的实际工作电流与标签上所标识的额定电流进行比较,标准要求产品的实际工作电流不能超出额定电流的10%。例如,对于输入参数为100-240V~,50/60Hz, 1A, 输出参数为12Vdc, 4A的开关电源, 测试时分别在100V~, 50/60Hz和240V~, 50/60Hz四种输入条件下,调节样品的输出至4A, 测得四个不同的输入电流值, 这四个数值都不能超过1.1A, 否则该测试项目就不合格。
2) 安全特低电压(SELV)测量: 对于开关电源来说,做该试验时我们主要是测试开关电源可触及的输出端子两端的电压在试品正常工作及单一故障情况下的电压值,根据标准要求,该电压值不能超过42.4V的交流峰值或60V的直流值。如果所持续的时间不超过0.2秒,则该限值可以适当放宽至71V交流峰值或120V直流值。
3) LCC(Limited Current Circuit: 限流电路)测试:测试时在开关电源的次级功能地和大地之间接上一个2KΩ的无感电阻,如果初次级之间桥接了两个Y2的电容,则短路其中一个电容。测试时必须综合考虑在空载和负载两种情况下所测得的通过2KΩ无感电阻的最大电流值,由于该电流中既有高频成分如开关电源的开关频率又有低频成分如输入电源的频率,而标准对不同的频率下的电流的限值存在差异,如在输入电源频率下的流经2KΩ的无感电阻的电流限值为0.7mA峰值,而对于开关频率为60KHz下电流的高频成分的限值为42mA(60x0.7mA),所以在测量时可以分别测试这两个频率下流经2KΩ无感电阻的电流值,与标准的限值进行比较。
4) LPS(Limited Power Supply: 限流电源):测试时分别考虑正常和故障两种状态,正常状态时直接调节开关电源所接负载,测得开关电源最大的输出电流和最大输出功率;故障时则使电压反馈或过电流保护回路失效,同样测量此时开关电源最大的输出电流和最大输出功率,和标准的限值进行比较。该测试不是强制必须通过的,生产厂家可以选择不做,但是如果样品通过了该测试,则可以在标签上标注LPS字样,表明该产品是限流电源,那么该开关电源如果用作其它产品如显示器的电源时,显示器内的连接器以及安装在防火等级为V-1级的PCB上的元器件可以不需要防火外壳。
5) 正常温升:该测试的主要目的是检验生产厂家所选用的安规材料在正常工作条件下的温升值是否超出了该材料本身的最高允许温升限值,以及试品是否会因为过热而危及到使用者或环境的安全。对于使用时直接连接到交流电网的开关电源,测试电压分别为0.9倍和1.06倍的额定电压,但是如果试品的额定输入电压为交流230V,那么这时的测试电压则分别为0.9倍和1.1倍的额定输入电压。例如,一个开关电源的额定输入为100-240V~, 测试电压为90V及254V;但是如果一个开关电源的额定输入为230V~时,测试电压则为203V和253V。
6) 绝缘强度:主要用于检验试品中的绝缘可以耐受电压的程度。测试在正常温升达到稳态后立刻进行。测试电压的数值由绝缘的类型及所要测试的绝缘两端的工作电压两个因素来决定。如一个二类结构、输入电压为100-240V~的开关电源,其初级侧危险带电元件到塑胶外壳可触及表面之间的绝缘就属于加强绝缘,工作电压为354V峰值,在做该测试时绝缘两端所施加的电压值为4240V峰值,持续时间为1分钟。所施加电压的具体值可以查阅EN 60950:2000的表5B。
7) 故障测试:与正常工作条件不同,故障测试主要是测试被试品在模拟单一故障的情况下对于使用者和使用环境而言是否仍然是安全的。对于开关电源来说,这里的单一故障包括非认证电阻、非认证电容、二极管以及其它非认证元件的短路或开路,以及输出侧的短路或过载,这些故障条件不是同时进行的,而是逐次单个发生,所以称之为单一故障。如果某个故障引起了元器件着火,则火苗不能窜出被试品外面,被试品也不可以掉出熔化的金属颗粒;对于试品外壳来说,不能因为变形而影响到防触电的要求,也不能因此接触到危险运动部件。试验完成后,如果某处的爬电距离和电气间隙减小到小于标准在正常工作时的要求,或是绝缘存在明显的损坏痕迹,则可以通过绝缘强度测试来判别基本绝缘、附加绝缘或加强绝缘是否仍然是安全的。

 

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