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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,并因此獲得最大的工作電壓;

         *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

          最高工作電壓產生;

         *變壓器兩繞組間的絕緣,其工作電壓應取兩繞組內任2點的最大電壓值,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之最

          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,則金屬板必須有最?。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:

              最小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最大負載;

        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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