安规产品教育训练(ppt 57页).ppt

1 ModernElectricalSafetyTester PresentedbyJeffChuang 2 電流對人體造成致命意外電流對人體造成致命意外的主因是心室纖維顫動 對流過人體的電流路徑而言 人體所遭受的危險主要取決於電流的大小和時間長短 事實上電擊防護考慮的是接觸電壓 亦即流過身體的電流和人體阻抗乘積 的可容許極限 它是時間的函數 電流和電壓的關係在人體上並不是線性 因人體阻抗隨者接觸電壓大小而改變 直流造成電擊持續時間比心跳一週期長 心室纖維顫動的臨界點遠比在交流時高出很多 因此發生致命危險機率較交流電低 電流對人體和家畜的效應 ReferenceIECSTANDARD479 1ThirdEdition1994 09 3 人體阻抗統計值 電流對人體和家畜的效應 4 人體皮膚改變對電流和時間的關係 電流對人體和家畜的效應 區域3 皮膚碳化區域2 電流疤痕區域1 皮膚變紅區域0 無改變 5 電流對人體和家畜的效應 ReferenceIECSTANDARD479 1ThirdEdition1994 09 人體對交流電波的效應220V50 60Hz人體阻抗值 Zt 約1千歐姆至1 5千歐姆知覺反應臨界值約0 5mA釋放臨界值約10mA心室纖維顫動的臨界值約500mA 0 1秒 當電流大小在數安培纖維顫動多半會發生 病理效應 身體內部傳遞障礙 深度灼傷 在數安培電流持續超過數秒時甚至可能發生死亡 6 電流對人體和家畜的效應 ReferenceIECSTANDARD479 1ThirdEdition1994 09 最終產品的使用者對交流電波的效應最終產品的使用環境浴室裡的洗衣機最終產品的工作電壓電動牙刷 dc3V 醫院內的醫療儀器 dc12V 接地條件兩插電源插座 三插電源插座 獨立的接地線 7 電流對人體和家畜的效應 ReferenceIECSTANDARD479 1ThirdEdition1994 09 安規量測設備使用者對交流電波的效應標準的工作環境 適當的安全防護手握高壓槍 接地失效中斷保護 電擊造成操作人員死亡 使用INLET測試 先執行接地阻抗測試Interlock確保操作人員雙手離開戴測物足夠的量測功率 大的輸出電流對安規量測設備操作者有較大的危險 15mA量測零件 變壓器100mA量測馬達 大型電源濾波器 200mA短路電流 VDE0551 EN60065 1998 8 執行EST測試 為何需要執行EST測試執行安規測試是為了符合受託者的標準要求執行安規測試是對自我的品質要求改善產品品質及可靠度縮小潛在可能發生的爭議或問題明定測試的標準項目 如電子零件 9 執行EST測試 執行EST測試的時間及地點進料測試產品製造過程測試產品最終測試品質保證及品質管制時作測試產品絕緣性的分析 10 執行EST測試 其他醫療院所設備工廠儀器 設備 工具戶外使用的電器設備 電動工具學校 公共場所電器設備健康器材 11 ElectricalSafetyTestHi pot 耐壓測試Hi Pot StressTestoftheInsulation 一般而言都可稱為 DielectricWithstand HighPotential 或 Hi Pot Test 是對待測物作高壓時的絕緣測試 一般而言 測試待測物的電壓都高過於正常操作電壓 大約是1000VAC加上兩倍正常操作電壓 12 ElectricalSafetyTestHi pot 基本絕緣Basicinsulation 1stlayer 雙重絕緣Supplementaryinsulation 2ndlayer 13 ElectricalSafetyTestHi pot 加強絕緣Reinforcedinsulation 14 ElectricalSafetyTestHi pot Reinforcedinsulation 3750V Min2mmEN60335 Suppl insulation 2750V Min1mmEN60335 Basicinsulation 1250V 15 ElectricalSafetyTestHi pot Hipot線路圖2wire 3wire Appliance HVLead GroundLead 1250VAC 16 ElectricalSafetyTestInsulation 絕緣 Insulation 絕緣Insulation 任意兩端絕緣材料隔開的電阻值 絕緣測試則是量測有效的絕緣材料 阻隔電子流的產生 以保證絕緣材料的品質 一般而言 產品量測絕緣 並非僅在生產時 同時在產品使用過一段時間後 亦須測試 週期性的測試 可偵測出即將發生的絕緣不良 防止使用者發生危險或減少財產損失 絕緣電壓一般使用500Vdc 17 ElectricalSafetyTestGrounding GroundContinuity GroundContinuityReturn GroundContinuityDriverconnectmetalcase 0 1Amp 18 ElectricalSafetyTestGrounding GroundBondTestCurrent 2x ratedcurrent or25Awhicheverishigher GroundBondReturn GroundBondDriverconnectmetalcase 25Amp 19 ElectricalSafetyTestLeakageCurrent LeakageCurrent TheSteady statecurrentthatflowthroughtheinsulationiscalledtheLeakageCurrent 120V VoltMeter DUT HumanbodyRCnetwork Table 20 ElectricalSafetyTestLeakageCurrent 21 ElectricalSafetyTestLeakageCurrent 模擬漏電流 SimulationLeakageCurrent Hipot 115V60Hz 50Hz 2wire1000pFat60Hz 容抗Xc 260k 42uA漏電流 115V 22 ElectricalSafetyTestLeakageCurrent 隔離變壓器 IsolatingTransformer Isolatingtransformer L N 2 Measuringinstrument Equipmentprotectiveearthterminal Equipmentundertest Selectorswitch 1 23 ElectricalSafetyTestLeakageCurrent 漏電流表 LeakageCurrentmeter 直接使用市電頻率50Hz或60Hz 所以可直接使用電阻進行EarthLeakageCurrent量測 V Measuringcircuitsford candfora cwithsinusoidalfrequenciesupto100Hz 24 ElectricalSafetyTestLeakageCurrent 漏電流表 LeakageCurrentmeter 電源實際工作頻率達數十千Hz以上 安規均要求使用模擬人體阻抗進行EarthLeakageCurrent量測 V 1500 500 0 2uF 10k 0 022uF Voltmeter Measuringcircuitsford candfora cwithsinusoidalfrequenciesupto1MHz 25 SmartSafetyTestACHipot 執行ACHipot測試的優點不需較長的緩升時間測試 某些較敏感的設備除外 易於判斷待測物連接是否確實可檢查有極性問題的產品無放電問題 不包含瞬間離開 26 SmartSafetyTestACHipot RealCurrent TotalCurrent ImaginaryCurrent執行ACHipot測試缺點 27 SmartSafetyTestDCHipot 優點無旁路電容造成的電流 可確實顯示真實的漏電電流值 以確實達到Hi pot量測的目地 缺點 瞬間離開微小漏電流時安規測試器不易判斷高壓是否連接至待測物增加緩升時間 以防止瞬間充電電流造成誤判測試結束後待測物可能殘存電荷 28 SmartSafetyTestDCHipot RampingAppliedVoltageCurrentCheckon HighLimit Steady state 29 SmartSafetyTestDCHipot 快速放電一般放電 30 SmartSafetyTestDCHipot 高頻操作 小電容值最小電容值解析度執行在1000V可得到10GOHM 且解析度為0 1uADC 31 SmartSafetyTestGrounding ConstantCurrentTestwithaKelvinConnection最大電壓 12Vor6V 32 SmartSafetyTestArcing ARC為電壓或電流快速變化時所發生的電子特性 它同時有可能發出短促的聲音或zapping的聲響尖端放電離子化電暈 corona 功率損失短時間高壓 正常工作在低電壓 33 SmartSafetyTestArcing PulseWidthArcs低於10us時 即無須考慮其影響的程度 可當成無害尖端放電PulseCount不連續發生的Arcs 即無須考慮其影響的程度 可當成無害尖端放電ARCingLevel非常小的Arcs電流值即無須考慮其影響的程度 可當成無害尖端放電Corona材料的離子化 會產生電暈電流 電暈電流的大小是與電壓等比例縮放 34 SmartSafetyTestArcing 其他因螺絲鬆散造成 經常發生於Y電容對地的螺絲有些隔離材料絕緣度不足部分零件初級 Primary 次級 Secondary 過度接近絕緣材料未經確實乾燥 即執行高壓測試 35 SmartSafetyTestGroundFaultInterrupt GFI GFI電流值 GFILevel 0 5mA或5mA是足夠GFI的電流值 硬體切斷電路能將高壓輸出於最短時間內將其切斷 防止電擊延遲時間 DelayTime 無延遲時間是GFI所必須考慮的項目 因此DCHipot不能保證此為有效功能 36 SmartSafetyTestFloatinghighVoltageHI pot 在最佳的高壓電路設計時 有些國家須具備Floating高電壓輸出 來預防電流流過操作者無電流迴路 NonCurrentLoop 操作者的安全 ForOperatorSafety Hipot DUT Hipot DUT 37 SmartSafetyTestRegulation LineRegulation 因高壓輸出電路皆設計有變壓器裝置 當輸入電壓改變時 輸出電壓 亦會隨著輸入電壓而變化 現在的電路設計 經常使用類似電源供應器原理 避免上述狀況的發生 120 100 80 60 40 105110115120125130 LineVoltage REGULATEDOUTPUT UNREGULATEDOUTPUT 38 SmartSafetyTestRegulation LoadRegulation 因高壓輸出電路皆設計有變壓器裝置 當輸出負載改變時 輸出電壓 亦會隨著負載而變化 現在的電路設計 經常使用類似電源供應器原理 避免上述狀況的發生 120 100 80 60 40 200400600800100012001400 kohm REGULATEDOUTPUT UNREGULATEDOUTPUT 39 SmartSafetyTestRating ACHI pot15mA 40mA 100mA或其他輸出功率由待測物決定 例如大型Y電容 大型電EMIFilter及大馬力馬達大額定功率較容易對操作人員造成危險DCHI pot5mA 10mA 20mA真實漏電流於一般狀態下低於100uA 故不須太大的額定功率 40 SmartSafetyTestLayerShort 層間耐壓為同一繞組的耐電壓 與線圈與線圈間的耐壓完全不同單一線圈多組線圈 41 SmartSafetyTestLayerShort SurgeTest TestVoltage 如何設定判定條件R 並聯消耗電阻 越小 消耗電力越大 42 SmartSafetyTestLayerShort 測試頻率 TestFrequency 測試電壓 TestVoltage 測試能量 TestEnergy 無論放電或功率損失一般需要最小輸出能量0 12joulemax 層間不良的發生層間不良的防止多組線圈一般只量測最高圈數繞組 43 SmartSafetyTestTestTime 電子安規標準一般都會要求最小測試時間 但有些生產線會因生產線流程而必須縮短測試時間 需負擔無法測試出不良品之風險生產線可接受的測試時間生產線上通常會執行較長的耐壓測試時間 找出臨界不良決定測試時間的依據依據產品規格來決定耐壓測試的時間量測各種不同材質的塑膠材質之絕緣特性 會依據測試時間的不同而量測出不同的絕緣電阻值 因充電電流逐漸變小所造成的現象 部分高速絕緣測試設備是利用固定時間作為判斷標準 44 SmartSafetyTestMaximumHI potVoltage 臨界電壓CriticalVoltage研發設計時的臨界值是重要的紀錄工作樣品的臨界電壓零件極限ComponentsLimit選擇適當的零件考慮ARCs特性最終測試條件FinalTestConditions零件的臨界電壓生產用測試電壓及電流 45 OperationCaution 監視器 電視 LCD顯示器執行DCHipot執行模擬漏電流每日檢查測試器的標準殘留電壓可能造成下一測試站之測試治具損害 46 OperationCaution 交換式電源供應器S M P S 無FloatingGround 標準 測試項目為GroundBondP L N Case同時具有Grounded輸出及FloatingGround輸出 有時需要掃描器 測試項目為GroundBondP Case S grounded P S Floatingground S floating C 47 OperationCaution 交換式電源供應器S M P S 無GroundLead測試項目為P Case S ground 塑膠封閉型且兩線式輸入測試項目為P S ground 塑膠封閉型且三線式輸入 部分設計會將次級接地與初級接地間使用一串有chock的連接線 接地阻抗的測試值將不同於一般標準值 測試項目為GroundBondP Case S ground 48 OperationCaution 變壓器兩組線圈 ARCinglevel3mA 須使用自動高壓掃描器 測試項目為P coil1 S coil2 P coil1 Core多組線圈 ARCinglevel3mA 須使用自動高壓掃描器 測試項目為P coil1 S1 coil2 S2 coil3 S1 coil2 S2 coil3 P coil1 Core 49 OperationCaution 變壓器 何時須執行層間測試初級線圈一般須執行層間測試曾發生不良狀況不良比例過高時溫度上升改變線圈溫度等級 50 OperationCaution 電容器X Y電容須具有安規符號放電能量考慮Arcs網版印刷時的尖銳角RJ45連接器 Allpinstoground一般客戶須確認RJ45連接器的測試條件一般測試電壓為3000VT