安规测试规范.docx
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安规测试规范
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安全测试规范
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1目的
本规范为能极电源（深圳）有限公司研发人员与测试人员安规测试提供指导，持续确保产品在设计过程满足完全规范标准与要求或客户的要求。
2适用范围
本规范适用于能极电源（深圳）有限公司产品开发过程中安全性能测试。
3引用标准
UL60950SafetyofInformationTechnologyEquipmentThirdEdition
GB4943-2001信息技术设备的安全
EN60950SafetyofInformationTechnologyEquipment
IEC60695-10-2异常热---球压测试
4测试仪器、设备
设备名称
型号
生产厂家
示波器
DPO3012
TEKTRONIX
电子负载
63103
Chroma
电压表
12061
Chroma
耐压试验仪
DY9850A
常州扬子电子
绝缘电阻表
DY9850A
常州扬子电子
数据采集器
34970A
Agilent
AC电源
Chroma6530
Chroma
DC电源
62012P-100-50
隔离变压器
5测试项目、测试说明、测试方法、判别标准
5.1输入电流测试
1．测试说明
在输入电压的上下限，输出为满载下测试输入电流
2．判定标准
使用说明中注明的保险规格要求。
5.2标记耐久性测试
1．测试说明
各标贴要求做酒精（汽油）、水的擦拭试验：
将沾水的布摩擦标记15秒种；将沾有有机溶剂的布继续摩擦标记15秒钟
2．判定标准
标记仍需清楚易辨，边缘不可卷起或被轻易取下.
5.3潮湿试验
1．测试说明：
将变压器或待测电源放入潮湿箱中，空气相对湿度为91%~95%进行48h，空气温度应保持在20~30℃之间不会产生凝露的任一方面的温度值t±1℃范围内。
在潮湿试验期间，元器件或组件不通电。
2．判定标准
试验完成后，立即进行相关的安全绝缘测试（主要是耐压测试），仍然达到产品安全要求。
5.4安全器件的审查
1．与安全有关的元器件的确定原则
1）工作在危险电压中的元器件（如一次侧电路中的元器件）；
2）跨接在危险电压与安全电压之间的元器件；
3）失效后能产品危险的元器件。
2．与安全有关的元器件一般包括
接插件：
X电容、Y电容，跨接电容（如跨加强绝缘的电容，原副边电容），EMI滤波器，电压吸收器件（TVS），电磁继电器，功率器件：
光电耦合器、变压器器，保险丝，温度器件，开关，风扇，电线电缆，印制电路板（PCB），塑胶外壳，绝缘材料等等。
3．判定标准：
产品中与安全有关的元器件（不是所有元器件）必须符合相关的IEC/UL标准，并且应按照额定值使用，标准的器件要求有黄卡或UL档案。
5.5工作电压测量
1．测试说明
在确定工作电压时，下列所有要求都适用：
1）额定电压值或额定电压范围上限值应：
2）用作一次电路和地之间的工作电压；和
3）在确定一次电路和二次电路之间的工作电压时应考虑；和
4）未接地的一次电路可触及导电零部件应假定其是接地的；和
5）如果变压器绕组或其它零部件是浮地的，即不与相对于地有确定的电位的电路连接，则应假定该变压器绕组或零部件有一点接地，由于这一点接地而产生最高工作电压；和
6）如果使用双重绝缘，则基本绝缘上的工作电压，应按假定附加绝缘为短路的状态来确定，反之亦然。
对于变压器绕组之间的双重绝缘，应假定有这样一点发生短路，由于这一点短路而在其它绝缘上产生最高工作电压；和
7）对变压器两个绕组之间的绝缘以及对于变压器绕组与另一个零部件之间的绝缘，应取两绕组上任意两点之间的最高电压以及绕组上任意一点与该零部件之间的最高电压。
注：
1）一次电路：
直接与电网电源连接的电路。
2）二次电路：
不与一次电路直接连接，而是由位于设备内的变压器、变换器或等效的隔离装置供电或由电池供电的一种电路。
2．测试方法
1）确定所有的受测点：
受测点可以是初、次极之间的任意的两点，通常可选取变压器、光耦、Y电容初、次极之间的任意的两个插脚。
2）如果测量初级或次极对地的工作电压，受测点可以是初、次极的任意的一点。
3）将输出的共同端（或输出的负极）和输入的N线（在整流桥前，对于AC-DC电源）或输入的负极（对于DC-DC电源）短接起来，以获取参考电压。
如果测量对地的工作电压，可将输入的N线（对于AC-DC电源）或输入的负极（对于DC-DC电源）和地之间连接起来。
4）将示波器的探头分别接到两个受测点上。
5）开机，将输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值），频率调到额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值），输出负载调到正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。
6）调节示波器并读取示波器上显示的工作电压的最大峰值和有效值。
7）将示波器的探头接到另外的两个受测点上，重复上述的步骤。
8）将测得的数值记录下来。
3．判别标准：
无，测试结果作为绝缘强度测试一参考标准。
5.6电气间隙和爬电距离审查
设备应同时满足安规上对设备所要求的电气间隙和爬电距离。
电气间隙和爬电距离的具体数值可参考附录5.1附录A。
一般来说，爬电距离要求的数值比电气间隙要求的数值要大，布线时须同时满足这两者的要求（即要考虑表面的距离，还要考虑空间的距离），开槽（槽宽应大于1mm）只能增加表面距离即爬电距离而不能增加电气间隙，所以当电气间隙不够时，开槽是不能解决这个问题的，开槽时要注意槽的位置、长短是否合适，以满足爬电距离的要求。
1．元件及PCB的电气隔离距离：
（电气隔离距离指电气间隙和爬电距离的综合考虑）
对于Ⅰ类设备的开关电源（本公司的大部分开关电源均为Ⅰ类设备），在元件及PCB板上的隔离距离如下：
（下列数值未包括裕量）
对于AC-DC电源（以不含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）
测试条件
电气间隙
爬电距离
L线-N线（保险管之前）
2.0mm
2.5mm
输入-地（整流桥前）
2.0mm
2.5mm
输入-地（整流桥后）
2.2mm
3.2mm
输入-输出（变压器）
4.4mm
6.4mm
输入-输出（除变压器外）
4.4mm
5.5mm
输入-磁芯、输出-磁芯
2.0mm
2.5mm
对于AC-DC电源（以含有PFC电路及输入额定电压范围为100-240V～为例）
测试条件
电气间隙
爬电距离
L线-N线（保险管之前）
2.0mm
2.5mm
输入-地（整流桥前）
2.0mm
2.5mm
输入-地（整流桥后）
2.2mm
3.2mm
输入-输出（变压器）
5.2mm
9.0mm
输入-输出（除变压器外）
4.4mm
6.4mm
输入-磁芯、输出-磁芯
2.2mm
3.2mm
对于DC-DC电源（以输入额定电压范围为36-76V－为例）
测试条件
电气间隙
爬电距离
（DC+）-（DC-）（保险管之前）
1.0mm
1.4mm
输入-地（保险管之前）
1.0mm
1.4mm
输入-地（保险管之后）
1.0mm
1.4mm
输入-输出（考虑为基本绝缘）
1.0mm
1.4mm
输入-输出（考虑为加强绝缘）
2.0mm
2.8mm
输入-磁芯、输出-磁芯
1.0mm
1.4mm
2．变压器内部的电气隔离距离：
变压器内部的电气隔离距离是指变压器两边的挡墙宽度的总和，如果变压器挡墙的宽度为3mm，那么变压器的电气隔离距离值为6mm（两边的挡墙宽度相同）。
如果变压器没有挡墙，那么变压器的隔离距离就等于所用胶纸的厚度。
另外，对于AC-DC电源，变压器初、次间绕组应用三层胶纸隔离，DC-DC电源，可只用二层胶纸隔离。
下列数值未包括裕量：
测试条件
要求的隔离距离
挡墙的最小宽度
AC-DC（输入电压100-240V~，未含PFC电路）
6.4mm
3.2mm
AC-DC（输入电压100-240V~，含有PFC电路）
9.0mm
4.5mm
DC-DC（电压36-76V－）
2.8mm
1.4mm
注：
变压器的引脚如果没有套上绝缘套管，那么在引脚处的隔离距离可能也仅为胶纸加挡墙的厚度，所以变压器的引脚需要套上绝缘套管且套管要穿过挡墙。
5.7电容放电时间常数测试
1．测试说明
若待测两端之有效电容值小于0.1μF，则不需做此测试。
2．测试方法
1）以一示波器跨接于被测电源外的端子上，例如L-N，L-G，N-G等。
2）放电时，从原始电压降至37%所需的时间，称之为放电时间常数。
3）若线路之有效电容值及有效放电阻值可轻易判断出，则放电时间常数，可由下式计算：
放电时间常数=等效电容量×等效放电电阻值
3．判别标准
放电时间常数应不超过1秒。
5.8接地连续性测试
1．测试说明
适于CLASSⅠ设备，须接保护大地的零件或电路。
待测两点可以这样确定，一点为电源本身的接地端子，另一点须一一接至下述地方，例如：
1）Y-cap的地端
2）有PE标识的地方
3）PCB上安全接地线的最远端
4）以接地方式形成的SELV电路的接地端
5）使用者可碰触的金属外壳。
2．测试方法
将试品各结构件连接部分及PE任意两点接上接地连续性测试仪，通以25A的电流，即可得到此待测两点间的阻值，显示于仪器上。
阻值稳定后的值作为最终测试结果。
3．判别标准
阻值应在0.1Ω以内。
5.9温升测试
1．测试说明
电压：
额定电压的上限和下限或额定电压范围的上限和下限
频率：
额定频率
负载：
正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况（输入电流最大的情况）。
环境：
在室温下进行测试。
注：
如果在常温上进行此项测试，须考虑换算问题：
测得的温度加上最高工作环境温度与常温之间的差值，即得到最终的温度。
热电偶的位置：
所有关键性元器件。
如在相同或类似的位置，可取其中的一个。
2．测试方法
将所有被测零件（电感，变压器，功率管，X电容，Y电容，功率电阻，散热片，机壳，可能接触的发热部件）粘上热电偶，注意热电偶的位置，应是可能的发热最严重的地方。
开机，将输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限，输入频率调到额定频率，输出负载调到要求的大小。
让受试设备持续工作，直至受试调备达到热平衡（如果热电偶的读数在30分钟内的变化小于1℃，则可认为热电偶达到了热平衡）。
记录热电偶的读数。
将输入电压调到额定电压的下限或额定电压范围的下限，重复以上试验。
3．判定标准
元器件测得的温度应在其额定的最高工作温度内。
下面是一些材料的温度限值：
表1绝缘材料的温升要求（绝缘材料包括：
变压器所有部件等，但热塑材料除外）
正常时最大温升
异常时最大温升
A级材料
75℃
125℃
E级材料
90℃
140℃
B级材料
95℃
150℃
F级材料
115℃
165℃
H级材料
140℃
185℃
如果用热电偶测量绕组的温升，上述的温度限值应该减少10℃，另外，各认证机构可能会有些附加要求，如额外要求裕量等。
表2其它零部件的温升要求
零部件
最高温升，K
金属
玻璃、瓷料和釉料
塑料和橡胶
短时握持或接触的把手、旋钮、提手等
35
45
60
使用时连续握持的把手、旋钮、提手等
30
40
50
可能会被接触的设备外表面
45
55
70
可能会被接触的设备内表面
45
55
70
接线端子
60
内外部布线及电源线
50（无温度值标志T）
T-25（有温度值标志T）
其它元器件的温升，应小于其允许的最高工作温度，其最高工作温度可参考相关元器件的技术参数。
5.10漏地电流测试
1．测试条件
电压：
额定电压的上限或额定电压范围的上限
频率：
额定频率的上限或额定频率范围的上限
负载：
正常负载
2．测试方法
图1单相输入电源的漏电流测试连接图
按图1连接测试电路。
输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限。
频率调到额定频率的上限或额定频率范围的上限。
负载调到正常负载。
读取漏电流有效值。
3．判别标准
漏电流有效值不大于3.5mA。
5.11抗电强度测试
1．测试说明
根据受测点的工作电压和要求的绝缘等级，从表抗电强度试验电压表查出试验电压。
试验时间1分钟。
2．测试方法
确定受测位置（可能的受测位置有：
初极-次极，初极-大地，变压器的初极-变压器的次极，变压器的初极-变压器的磁芯，变压器的次极-变压器的磁芯）和测试电压。
一次侧输入短路，连接引线，称为PRI；二次侧输出短路，连接引线，称为SEC；地线连接引线，称为GND。
将抗电强度测试仪的两个探头接到设备的受测位置上。
设置好抗电强度测试仪，开始测试，将测试电压由0慢慢调到要求值，在此要求值上持续1分钟。
重复上述步骤进行下一个受测位置的抗电强度测试。
3．判别标准
无击穿飞弧现象。
5.12风扇堵转及通风口堵塞测试
1．测试说明
适于自带风扇的电源。
2．测试条件
电压：
额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值）
频率：
额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值）
负载：
正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。
环境：
如做UL认证，可在常温下进行测试。
如做TUV认证，须在最高的工作温度下进行测试。
3．测试过程
1）将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。
2）开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。
3）模拟风扇堵转的情况，如将风扇断电。
4）持续工作，直至设备达到热平衡或设备关机。
5）记录最终的温度数值。
6）如有多个风扇，重复第3步到第5步。
直至所有的风扇均被模拟了一次“风扇堵转”。
7）对设备进行抗电强度测试。
4．判别标准
1）所测得的变压器（和电感）的温度没有超过表3异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。
抗电强度测试通过。
2）测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。
通风孔堵塞试验测试过程：
1）将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）；
2）开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小；
3）模拟通风孔堵塞的情况，如用胶纸将所有的通风孔封闭起来；
4）持续工作，直至设备达到热平衡或设备关机；
5）记录最终的温度数值；
6）对设备进行抗电强度测试；
注：
设备的通风孔堵塞试验和风扇堵转试验有些类似，其测试条件和判定均一致。
5.13电源输出过载测试
1．测试说明
适于有隔离变压器的电源。
2．测试方法
1）将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。
2）开机，将输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值），频率为额定频率。
3）将负载快速增加，直到输入电流达到最大，或设备关机，记录此时的负载读数。
如有多路负载，可将其中的一路负载快速增加，直到输入电流达到最大，或设备关机，记录此时的负载读数。
4）将负载调回到额定负载，持续工作，直至设备达到热平衡（热平衡的定义可考虑前面温升测试时的热平衡的定义）。
5）将负载增加到一个合适的大小，持续工作，直至设备达到热平衡或关机。
6）如设备关机，则进行到第7步。
如设备未关机，重复第5步，直到达到上述记录的最大负载。
一般，可分成4次（或4次以上）将额定负载增加到最大负载。
如果分成4次加载，第一次可增加记录的最大负载与额定负载的差值的40%，第二次增加记录的最大负载与额定负载的差值的30%，第三次增加记录的最大负载与额定负载的差值的20%，第四次增加记录的最大负载与额定负载的差值10%。
7）记录最终的温度。
8）重复第3步到第7步，进行另外几路输出的过载测试。
9）将输入电压分别调到额定电压、额定电压的下限或额定电压范围的下限（取较小值）重复第3步到第8步。
10）对设备进行抗电强度测试。
3．判别标准
1）所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录5.3、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。
2）抗电强度测试通过。
3）测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。
变压器过载测试方法
变压器过载试验和输出过载试验相似，只是将带载点由输出端移至输出整流管之后，这样，输出的过载保护电路就可能不会起作用。
其它均与输出过载一样。
二次侧每一线圈依次短路，其余未短路之绕组，接上规定最大负载，记录线圈温度。
5.14变压器过载测试
1．测试说明
适于有隔离变压器的电源。
2．测试方法
1）将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。
2）将可调电阻负载接到变压器二次绕组。
3）开机，将输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值），频率为额定频率。
4）将负载快速增加，直到输入电流达到最大，或设备关机，记录此时的负载读数。
如有多路负载，可将其中的一路负载快速增加，直到输入电流达到最大，或设备关机，记录此时的负载读数。
5）将负载调回到额定负载，持续工作，直至设备达到热平衡（热平衡的定义可考虑前面温升测试时的热平衡的定义）。
6）将负载增加到一个合适的大小，持续工作，直至设备达到热平衡或关机。
7）如设备关机，则进行到第8步。
如设备未关机，重复第6步，直到达到上述记录的最大负载。
一般，可分成4次（或4次以上）将额定负载增加到最大负载。
如果分成4次加载，第一次可增加记录的最大负载与额定负载的差值的40%，第二次增加记录的最大负载与额定负载的差值的30%，第三次增加记录的最大负载与额定负载的差值的20%，第四次增加记录的最大负载与额定负载的差值10%。
8）记录最终的温度。
9）重复第4步到第8步，进行另外几路输出的过载测试。
10）将输入电压分别调到额定电压、额定电压的下限或额定电压范围的下限（取较小值）重复第4步到第9步。
11）对设备进行抗电强度测试。
3．判别标准
1）所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录5.2、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。
2）抗电强度测试通过。
3）测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。
5.15输出短路测试
1．测试说明
主要测试输出短路情况下的安全性。
2．测试方法
1）将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。
2）开机，将输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值），频率为额定频率。
3）将变压器二次侧一线圈短路，其余带最大负载。
4）如设备关机，则重新选择一路输出，进行第3步的试验。
如设备未关机，则让设备持续工作，直至设备达到热平衡，记录最终的温度。
5）重新选择一个线圈短路，重复第3步和第4步，如所有的输出均已进行了试验，进行下步试验。
6）将输入电压分别调到额定电压、额定电压的下限或额定电压范围的下限（取较小值）重复上述试验。
7）对设备进行抗电强度测试。
3．判别标准
1）所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录5.3、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。
2）抗电强度测试通过。
3）测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。
5.16变压器短路测试
1．测试说明
主要测试变压器线圈短路情况下的安全性。
2．测试方法
1）将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器和电感）。
2）开机，将输入电压调到额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值），频率为额定频率。
3）将电源输出短路。
如为多路负载，可短路一路，其余带最大负载。
4）如设备关机，则重新选择一路输出，进行第3步的试验。
如设备未关机，则让设备持续工作，直至设备达到热平衡，记录最终的温度。
5）重新选择一路输出，重复第3步和第4步，如所有的输出均已进行了试验，进行下步试验。
6）将输入电压分别调到额定电压、额定电压的下限或额定电压范围的下限（取较小值）重复上述试验。
7）对设备进行抗电强度测试。
3．判别标准
1）所测得的变压器（和电感）的温度没有超过附录5.3、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。
2）抗电强度测试通过。
3）测试过程中没有异常的现象发生，例如，设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。
5.17异常测试
1．测试说明
1）设备的设计应能可能地限制因机械、电气过载或失效、或异常工作或使用不当而造成着火或电击的危险；
2）设备在出现异常工作或单一故障后，对操作人员安全的影响仍应保持在本标准的含义范围内，但不要求设备仍处于完好的工作状态。
3）可模拟下列的故障：
（安规上模拟的元件故障是指单一元件的单一故障。
）
A．一次电路中任何元器件的单一失效；
B．失效后可能会对基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘有不利的影响的任何元器件的单一失效；
C．各个保护电路中的元器件的单一失效。
2．测试条件
电压：
额定电压的上限或额定电压范围的上限（取较大值）
频率：
额定频率的上限或额定频率范围的上限（取较大值）
负载：
正常工作时的最大负载或负载组合中的最严重情况。
环境：
在常温下进行测试。
3．测试过程
1）选出所有的模拟单一故障的元件或器件。
2）将热电偶粘到受测点上（如做UL，受测点为所有的变压器；如做TUV，受测点为所有的变压器
和电感）。
3）将开关接到第1步中选出的一个元器件上。
4）开机，将输入电压、频率、输出负载调到要求的大小。
记录下输入电流。
5）用接上的开关模拟一个单一故障（如开路或短路）。
6）如设备正常输出，或有输出但输出不正常，则记下输入电流，并和第4步记下的输入电流进行
对比，如果输入电流有所增加，则试验应持续到设备达到热平衡，记录下最终的温度。
如输入电流没有增加，则试验只需进行1分钟。
7）如设备关机，且关机是由于保险丝损坏，则关闭设备，且将设备进行抗电强度试验。
8）如设备关机，且关机不是由于保险丝损坏，则将此元件的故障试验重复进行一次，如结果相同，
则试验只需进行1分钟，如出现第6步或第7步的结果，则按第6步或第7步进行。
9）重复第5步到第8步，模拟另一个故障。
10）重新选取一个元件，重复第3步到第9步。
11）如所有的模拟试验均做完，对设备进行抗电强度测试。
4．判别标准
1）所测得的变压器（和电感）的温度不可超过附录5.3、附录C异常测试时变压器绕组和电感允许的温度限值。
2）绝缘材料温升不超过表一异常时最大温升的规定。
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