什么是安规电容 安规电容参数及作用和应用.doc

什么是安规电容 安规电容参数及作用和应用 一、安规电容：安规强调对使用和维护人员的保护，是我们使用电子产品方便同时，不让电子产品给我们带来危险，同时允许设备部分或全部功能丧失。设备部分或全部功能丧失，但是不会对使用人员带来危险，那么安全设计则是合格的尽管设备不能使用或变成一堆废物。即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全.它包括X电容各Y电容两种类型，x电容是跨接在电力线两线（L-N）之间的电容，一般选用金属薄膜电容；Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是成对出现。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大，一般X电容是uF级，Y电容是nF级。X电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰。二、什么是安规电容 X 电容 Y电容根据IEC 60384-14，电容器分为X电容及Y电容，1. X电容是指跨于L-N之间的电容器，2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。(L=Line, N=Neutral, G=Ground)X电容底下又分为X1, X2, X3，主要差別在于:1. X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV,2. X2耐高压小于等于2.5 kV,3. X3耐高压小于等于1.2 kVY电容底下又分为Y1, Y2, Y3，Y4, 主要差別在于:1. Y1耐高压大于8 kV,2. Y2耐高压大于5 kV,3. Y3耐高压 n/a4. Y4耐高压大于2.5 kVX,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模干扰起滤波作用.安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全. 安规电容安全等级 应用中允许的峰值脉冲电压 过电压等级（IEC664） X1 2.5kV 4.0kV X2 2.5kV X3 1.2kV 安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围 Y1 双重绝缘或加强绝缘 250V Y2 基本绝缘或附加绝缘 150V 250V Y3 基本绝缘或附加绝缘 150V 250V Y4 基本绝缘或附加绝缘 2.5kV 4.0kV X2 2.5kV X3 1.2kV 安规电容安全等级 绝缘类型 额定电压范围Y1 双重绝缘或加强绝缘 250VY2 基本绝缘或附加绝缘 150V 250VY3 基本绝缘或附加绝缘 150V 250VY4 基本绝缘或附加绝缘 150V Y 电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。Y电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义再补充一点选择应注意的地方：一.抑制电源电磁干扰用电容器当在电源跨线电路中使用电容器来消除噪音时，不仅仅只有正常电压，还必须考虑到异常的脉冲电压（如闪电）的产生，这可能会导致电容器冒烟或者起火。所以，跨线电容器的安全标准对于在不同国家有严格规定，故必须使用经过安全认证的电容器。二.不允许将直流电容器用作跨线电容器使用：对于X2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合，如电源跨线路连接，可承受2.5kV的脉冲电压。 对于Y2类抑制电源电磁干扰用电容器应适用于在电容器失效时不会导致电击危险的场合，用于电源跨线路连接时，能承受5kV的脉冲电压冲击，不致发生击穿现象。常见的安规测试项目：由于安规是保护使用人员，因此这个决定了安规测试与性能和设计测试由很大不同，甚至有些测试是稀奇古怪的测试（产品设计人员）。测试使用的仪器、工具也是安规特殊需求的。但是这些测试，有些是在我们日程生活中经常做的动作，有些是安规指标。输入测试： 安规输入测试目的是考察产品设计时考虑输入是否满足产品在正常工作时，输入电路是否能够承受产品工作时需要的电流。在产品标准里面规定是：最大功耗的输入电流不能大于产品标称值的110%。这个标称值也是告诉用户该产品安全工作需要的最小电流，让用户在使用这个设备前要准备这样的电气环境。安全标识的稳定性测试： 对用户使用安全的警告标识，必须是稳定可靠的，不能因为使用一段时间后，变得模糊不清，而导致用户错误使用，而导致危险，或直接导致危险发生。所以需要测试这个稳定性。在安全标准里面规定是：用水测试15S，然后用汽油测试15S，标识不能模糊不清。电容放电测试： 对一个电源线可以插拔的设备，其电源线经常会被拔出插座，拔出插座的电源插头，经常是被人玩，或任意放置。这样导致一个问题，被拔出的电源插头时带电的，而这个电随时间而消失，如果这个时间太长，那么将会对玩插头的人造成电击，对任意放置的电源插头会损坏其它设备或设备自己。因此各个整机安全标准对这个时间作出严格的规定。我们设计产品要考虑这个时间，产品作安全认证需要测量这个时间。SELV电路稳定测试： SELV电路介绍： SELV电路，就是安全地电压电路，这个电路对使哟个人员就是安全的，例如手机充电器的直流输出端，到手机，它们是安全的，可以任意触摸不会有危险。注：SELV电路在不同的标准里面有不同解释，例如在IEC60364里面解释与IEC60950-1是不同的，因此关于SELV需要注意在哪个标准下面，其危险也是不同的。 SELV电路需要满足特殊的要求，才能是SELV电路，这些要求是，在单一故障是，仍然是满足SELV电路要求的。因此对每一个SELV电路都需要做单一故障下的测试，证明是SELV电路是稳定的。测试时是将单一故障逐一引入，监视SELV电路。限功率源电路 由于限功率源电路输出的功率很小，在已经知道的经验中，它们不会导致着火危险，因此在安全标准中，对这类电路的外壳作了专门降低要求规定，它们阻燃等级是UL94V-2。因此有这类电路都需要测量，证明它们是限功率源电路。限流源电路 搞过电工的人知道，AC220V电路经过一定的电阻之后，对人就没有危险了。那么究竟是多大的电阻，和电阻有什么样的要求。可能大家就不知道了。在安全标准里面就有这个规定，这个规定就是限流源电路。限流源电流，要求在电路正常和单一故障下，流出的电流是在安全限值以下的，对人不会导致危险小于0.25mA。对于隔离一次和二次电路的电阻是要求满足专门标准的耐冲击电阻。接地连续测试搞过电气安装的人知道，有些设备必须接地，否则将在其可以触摸的表面有危险电压。这些危险电压必须通过接地释放。安规测试规定需要使用多大的电流，多久时间，测量的电阻必须小于0.1欧姆，或电压降小于2.5V（有条件使用这个值）。潮湿测试 潮湿测试没，是模拟设备在极端环紧下，设备的安全性能。设备在制造出后，是在任何湿度下都能安全运行的，不能因为是雨季，湿度大而告诉用户设备不能使用。因此在设计时必须考虑设备在可以预见的湿度下满足安全要求，因此湿度测试是必须的。测试要求根据标准不同，有少量的差异。扭力测试 扭力测试是设备外部导线在使用中，经常受到外力作用弯曲变形。这个测试就是测试导线能够承受的弯曲次数，在产品生命周期内不会因为外力作用发生断裂，AC220V电线外露等危险。稳定性测试 设备在正常使用中，常常会有不同的外力作用，比如：比较高的设备人会靠住它，或有人在维护时攀爬它；比较矮的设备，外形如同凳子式的，有人可能会站在上面等。由于设备受到这些外力作用，设备在设计时没有考虑周全会导致设备倒塌，翻转等危险。因此设备设计完成后需要做这些测试。检查它们满足安全要求。外壳受力测试设备在使用过程中，会受到各种外力作用，这些外力可能会使设备外壳变形，这些变形可能导致设备内部的危险，或指标不能满足要求。因此在设计设备时必须考虑这些影响，安全认证时必须测试这些指标。跌落测试 小的设备或台式设备，在正常使用中，可能会从手中或工作台跌落到地面。这些跌落可能会导致设备内部安全指标不能达到要求。因此在设计设备时必须考虑这种影响，在安全认证时需要测试这些指标。要求是设备跌落后，功能可以损失，但是不能对使用人员造成危险。应力释放测试 设备内部如果有危险电路等，设备在正常使用中，如果外壳发生变形，导致危险外露，这样是不允许的。此在设计设备时必须考虑这些影响，安全认证时必须测试这些指标。电池充放电测试 如果设备内部有可充电电池，则需要做充放电测试，和单一故障下的充电测试和过充电测试。这是因为设备在正常使用中，充电和放电，以及设备有故障，但是主要功能还没有损失，使用人员不会发现设备故障的，这种情况下，冲放电要求是安全的，不能因此而发生爆炸等危险。设备升温测试（正常工作下内部和外部表面的温度） 安全测试中，温升测试最为重要，虽然测试使用设备仪器与人工气候环境测试相同，但试考察项目和测试器件和目的有很大区别。人工气候环境主要考察设备的适应性和可靠性。而安规考察的是设备是否可以安全地工作。这里举一例来说明它们区别：安规测试主要测试安规器件的温度，比如绝缘材料在正常情况下工作温度，这个温度在最高的设备允许工作温度下，要小于绝缘材料的最大允许温度。如在25环境下测试绝缘材料温度是100，而绝缘材料只能在130以下安全运行，这是定义设备允许的最高工作温度很关键，如果设备是50的环境温度，那么绝缘材料换算到50的环境温度测试温度应该是125，满足小于130要求，测试通过。如果设备时60环境温度，那么换算到60的环境温度测试温度应该是135，大于130要求，测试不通过。同样其它的安规器件也需要测试工作温度。以判断是否满足要求。球压测试 作为支撑带危险电压的绝缘材料或塑料件，需要做球压测试，以保证在危险电压部件在高温工作时，塑料件有足够的支撑强度。测试温度是最高温度加上15，但是不小于125。球压时间是在要求温度下保持1H。接触电流测试接触电流，就是常说的漏电流。这个电流严格控制，各个安规标准都有严格规定，因此在设计要严格控制这个电流，在产品认证时要测试这个电流。耐压测试 耐压测试，也有叫耐电压测试或高压测试。主要用于考察设备绝缘的耐受能力，设计的绝缘是否满足设计要求。各种不同的绝缘，其测试电压不同。耐压测试都是在潮湿处理后进行测试，以便考察设备在潮湿时的耐受能力。异常测试 异常测试分为单一故障测试，和错误使用测试，和常见的异常使用测试。 单一故障测试，指设备在一个故障状态下，设备要求是安全的。 错误使用，指设备有调节装置，或其它装置，在位置或状态不对的情况下测试，要求设备是安全的，这是允许设备功能损失。 常见异常使用测试：指设备可能由于人们喜欢美而额外加上的一些装饰部件，而这些装饰对设备的散热等是极为不利的测试。比如在电视机上盖一个防尘罩，在使用电视机时又忘记拿下来。手机装在一个手机袋中等。安规设计安规设计是在设备产品中，要满足产品的安全要求设计。具体各个标准要求有所不同，但是目的都是保护使用人员的安全。安规认证其实包含了产品安全认证,电磁兼容认证,环保认证,能源认证等等各方面. 是基於保护使用者和环境安全和质量的一种产品认证.全球各国都有自己的安规要求，许多国家还进行了强制认证，比如中国的CCC, 欧盟的CE。也有些认证mark具有良好的市场口碑，许多厂商要求供应商对产品进行相关安规认证以增强市场安全形象， 比如UL mark, VDE mark, Nemko mark, GS mark.这些安规logo都具有良好的市场口碑。同时，随着人们的消费观念更加理性，已经不再盲目地追求价格的实惠和功能的强大，而更多的关注于产品的安全问题。如何获得质量完备又对实用者无危害的产品，成了消费者逐渐看重的要素。为了世界更加安全，产品的安全认证势必会越来越越广泛，越来越深入人心。通常，电子电器类产品包含的七大安全因素有：防电击（electric shock）,能量危险（energy related hazards）, 防火（fire）, 热量危险（heat related hazards）,机械危险（mechnical hazards）,辐射（radiation）,化学危险（chemical hazards）。在安规认证过程中，产品需要满足以上要点。1编辑本段认证机构全球知名的认证机构有：美国的UL，德国的VDE，挪威的Nemko，瑞士的SGS，日本的JQA，intertek Semko，KEMA etc.2010全球认证机构排名(1张)编辑本段CE欧盟为达到确保消费者和工作者的健康及使用环境，而制定统一的新方针EC指令，以确保产品符合安全和品质。船舶卫星接收产品CE证书根据调和标准及整合後的符合评鉴程序，方为各会员国所接受，会员国包含：奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、葡萄牙、西班牙、瑞典及英国CE标示是所有制造商必须以自我宣告的方式，证明其产品完全符合欧盟适用指令的要求，经由此符合标示的产品可以自由流通於各欧盟会员国。编辑本段CCC中国强制认证- China Compulsory Certification ，英文缩写为“CCC” ，简称3C 认证。CCC 认证标志是是中国准许有关产品出厂销售、进口和使用的证明，换言之，凡是被列入强制性认证的产品目录的产品，在获得CCC 证书并加施CCC 标志以前，将被禁止进入中国海关或在中国市场上销售。编辑本段GS进入德国和欧洲市场-你需要这张通行证 GS 是自愿性标志，它是德国以及欧洲市场广泛认可的安全认证标志。GS 标志说明产品符合德国的“设备和产品安全指令(GPSG)”,只有经过德国权威机构ZLS认可的认证机构才有资格颁发GS证书。Nemko 在德国的分公司Nemko GmbH 是被授权的GS认证机构之一 Nemko 的GS标志在德国和全球其它市场都具有很高的认可度和公信度 制造商获得GS证书并在产品上贴GS标志，代表产品不仅符合欧洲的低电压指令2006/95/EEC 的要求，同时还满足德国GPSG “设备和产品安全法令“的其它法定要求 有些产品获得GS标志不仅要符合Safety要求，还需要符合其它的要求，比如多数家电类产品还要求符合EMC, EMF要求，视频类设备还需要满足视觉人体工学的要求等等 Nemko 的GS证书最长有效期可达5年并且免收证书年费; GS证书的有效期可能因为它所依据的测试标准的过期而提前过期 在Nemko申请GS证书，一次测试，可以同时获得GS、CB、Nemko证书以及CE符合性证明 对于同一个工厂，GS认证所要求的年度工厂检查可以和Nemko或ENEC证书要求的工厂检查合并一次进行 GS认证通常的周期是收到符合要求的样品和全部资料后4周 每一个GS认证的案子需要的典型的资料包含：德文的铭牌和用户说明书、有效的工厂检查报告、产品线路原理图、产品爆炸图、PCB板原理图、关键零部件清单以及零部件的认证证书，RoHS声明, PAHs符合性证明等。根据不同产品，可能还需要增加噪音声明、视觉人体工学测试报告等 Nemko可以提供认证前的预检服务,包括德文铭牌和说明书的翻译或审核修改； 产品结构的确认并提出整改建议等 Nemko GS 标志的标准刻度尺寸如下：标志可以被缩小或者放大，但是必须和这个刻度保持成比例； 标志必须清晰易见，最低高度不小于5mm编辑本段认证标志N mark认证是有挪威Nemko发的一个安全认证标志，在欧洲具有广泛的认可度。Nemko 成立于1933年，最初致力于针对在挪威市场上销售的电子产品进行强制性的安全检测和认证。1990年开始, 随着挪威加入欧洲经济区并采纳统一的欧盟CE指令方案, 传统的强制性认证体制在挪威被废除, Nemko转型为一个独立的机电产品测试认证机构，同时开始致力拓展在全球的分支机构和服务范围。现在Nemko已逐步发展成为一个以挪威为总部的世界性独立的机电产品测试认证机构,Nemko 被欧共体指定为低电压指令、电磁兼容指令、机械指令、医疗设备指令、防爆器材指令，电信设备指令， 汽车指令，建筑材料指令，噪音指令等的公告机构（Competent Notify Body）. Nemko 还是多国认证方案-如北欧的EMKO 方案, 欧洲的CCA和HAR方案以及国际性的CB方案和CB-FCS方案的创立成员。 Nemko加拿大被美国FCC授权为TCB和加拿大IC授权为CCB。Nemko可以直接颁发Nemko标志, GS标志, CCA标志, ENEC标志等证书以及美国FCC或加拿大IC证书。编辑本段MPRMPR & TCO认证显示器的安规认证只是安规认证的一种.对显示器来说最重要的安规认证是电磁辐射标准，即指限制显示器所发出的电磁辐射量的国际标准。目前有两项重要的标准是由下列两个瑞典权威机构所定出来的规则：MPR-II，原先是一项由瑞典劳工部所提出的标准，制定了显示器所放出的电磁辐射量的最高范围，现在已被采用为世界标准。TCO，瑞典TCO组织于1991年制定了一个比MPR-II更严格的标准，特别是为交流电场（aef）而定。MPR标准是由SWEDAC（Swedish National Board For Measurement And Testing瑞典国家技术部）制订的电磁场辐射规范（包括电场、静电场强度）。包括有著名的MPR I、MPR II。MPR I诞生于1987年，是由瑞典国家测量测试局就电场和磁场对人体健康的影响而提出的一个标准，目前这个标准已经显得比较宽松了。1990年，MPR I进一步扩展变成了MPR II，进一步详细列出了21项显示器标准，包括闪烁度、跳动、线性、光亮度、反光度及字体大小等，对ELF（超低频）和VLF（甚低频）辐射提出了最大限制，已经成了一种比较严格的电磁辐射标准。现在市场上被认为的低辐射显示器，一般都符合这一标准。所谓的TCO标准保证，是由瑞典专业雇员联盟(Swedish Confederationof Professional Employess)推出的。随着不断扩充和改进，逐渐演变成了现在通用的世界性标准，引起了显示器生产厂商的广泛重视。它不仅包括辐射和环保的多项指标，还对舒适、美观等多方面提出严格的要求。TCO认证自从1991年推出以后，主要面向质量和环境，对象则主要是办公室里常见的电子设备，如手提式计算机、显示器、键盘、系统机、打印机等，并且为移动电话也颁布了一个新的标准“TCO01 Mobile Phones”。连同前段时间发布的TCO03 Displays标准，面向计算机监视器及外设的TCO认证一共走过了四代不同的标准（面向移动电话的TCO01标准不算在其