PCB设计之安规规范
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PCB设计指南安规布局布线EMC热设计工艺一、安规设计指南1.排放与抗干扰:设计时要遵循电磁兼容性(EMC)要求,减少干扰和辐射。
2.安全性:设计时要防止电气风险,如电流过大、电压过高等。
3.温度:要合理选择电子元器件和散热设计,确保温度在承受范围内。
4.防静电:要考虑静电的影响,采取防静电措施,避免故障发生。
二、布局布线设计指南1.分区和分层:将电路板分为不同的区域,根据功能和信号分类布局。
同时要注意分层,将信号层和电源层分开,以减少相互干扰。
2.信号传输和电源供给路径:要确保信号传输的路径短而直接,减少信号损耗和干扰。
同样地,电源供给路径也要短,减少电源噪声。
3.模拟和数字分离:要将模拟和数字信号分离,以减少相互干扰。
4.敏感元器件的布局:对于敏感元器件,要避免附近有高功率元器件或高频电路,以免干扰。
三、EMC设计指南1.接地和屏蔽:要合理设计接地,保持电路板的屏蔽性能。
2.滤波:在输入输出端口处使用滤波电路,减少干扰信号。
3.压控振荡器(VCXO)和时钟信号:尽量避免共用时钟信号,以减少互相干扰。
4.线长匹配:在布线时,尽量保持信号线的长度一致,减少信号延迟和不对称。
四、热设计指南1.确保散热:根据电子元器件的功耗和环境温度,提供足够的散热方式,如散热片、散热模块等。
2.正确安排元器件:根据功耗和散热要求,合理安排元器件的布局,避免过度堆叠。
3.电源供给:合理设计电源供给路径,降低功耗和损耗。
5.散热风扇:必要时可以添加散热风扇,增加散热效果。
五、工艺设计指南1.线宽和间距:根据设计规格和工艺要求,选择合适的线宽和间距。
2.流程控制点:合理布置工艺控制点,确保生产过程中的质量控制。
3.焊盘设计:合理设计焊盘尺寸和形状,以便于焊接和维修。
4.层间连接:采用适当的层间连接方式,如通孔或盲孔。
PCB设计是一个综合考虑各个方面的过程,上述只是一些主要指南,具体还要根据具体情况进行调整。
合理的PCB设计可以提高产品的性能和可靠性,减少故障出现的可能性,因此在进行PCB设计时要充分考虑这些指南。
PCB安规设计规范VPCB是Printed Circuit Board(印刷电路板)的缩写,是现代电子设备中常见的电路连接载体。
在设计PCB时,要遵循一定的安规设计规范,以确保电路的稳定性、可靠性和安全性。
以下是PCB安规设计规范的一些要点。
1.设计防静电保护措施:在PCB设计中,应考虑防止静电引起的损坏。
方式包括设置防静电接地,使用合适的静电保护元件,如静电保护二极管、防静电贴片电阻等。
2.电源设计:对于PCB设计中的电源电路,应根据实际需求合理选择电源电压和电流,并按照安规要求保证电源的稳定性和安全性。
同时,应注意电源与其他电路的隔离,以避免干扰和损坏。
3.地线设计:地线是PCB设计中非常重要的一个部分。
合理的地线设计可以提高电路的抗干扰性和电磁兼容性。
应避免地线回路过长、回路面积过小等问题,同时要确保地线的连接稳定可靠。
4.电磁兼容性设计:PCB设计中应考虑电磁兼容性,避免电磁干扰的产生和传播。
应合理布局电路板上的元件和导线,降低电磁辐射和敏感电磁场的接收。
此外,应合理选择屏蔽元件和电磁屏蔽结构,以减少电磁波的传播。
5.元件布局:PCB上的元件布局应遵循一定的规则。
如避免元件之间发生短路、干扰等问题,避免过度集中或过度分散元件。
元件的布局应符合良好的散热性能,确保元件工作在合适的温度范围内。
6.丝印标识:PCB上的丝印标识是对电路板的标示和使用提供重要信息的方式。
应按照安规要求,清晰标示电路板的必要信息,如生产日期、厂商信息、元件型号、极性等。
7.引脚设计:引脚是电子元件与PCB之间的连接,也是电信号传输的关键部分。
在引脚设计中,应根据元件的特点和封装形式,合理设计引脚的排列、间距和布局,以确保引脚的良好接触和连接可靠性。
8.焊接方式和工艺:PCB的连接通常通过焊接完成。
应选择合适的焊接方式,如手工焊接、波峰焊接或表面贴装技术等,并根据焊接要求设计合适的焊盘、焊脚和焊接面积。
同时,还应合理选择焊接材料和工艺,以确保焊接质量。
规范编码:版奏效日期:本:密级:奥密页数: 14页信息技术类设施PCB安规规范拟制:日期: 2000年6月10日审核:日规范化审察: _______________ 日批准: __________________ 日期: 2000年9月 8 日期: ____________期: _____________更改信息登记表规范名称版本:新拟制改正原由新拟制改正说明改正人李俊,邱见青规范编码 :改正时间2000-06-10目的1、PCB 安规构造检查用;2、开发过程中指导 PCB 安规设计用;合用范围本规范合用于输入电压低于 600V 的信息技术类设施的 PCB 安规设计,对本企业信息技术类产品 PCB 安规设计作指导,对构造要求切合安规的产品 PCB 设计进行控制 ( 不含通讯网络电压电路即 TNV 电路 ) 。
注:对本规范未波及到 ( 或描绘不够清楚、存在歧义 ) 的产品或情况,请与安规室讨论决定,如客户对产品安规提出的更高要求等。
定义一次电路 primary circuit直接与 AC 电网电源连结的电路。
比如:与 AC 电网电源连结的装置,变压器、电动机、其余负载装置初级绕组,以及与电网连结的各样装置。
二次电路 secondary circuit不与一次电路直接连结,而是由变压器、变换器或等效的隔绝装置供电或只用电池供电的一种电路。
危险电压 hazardous voltage存在于既不切合限流电路所有要求也不切合TNV 电路所有要求的电路中,其沟通峰值超出或直流值超出 60V 的电压。
注:无论电压高低,一次电路都是危险电压电路。
特低电压电路 extra -low 一voltage 重保护 (ELV) circuitL在正常工作条件下,在电路的随意两个导体之间或任一导体与地之间电压的沟通峰42.4Vpeak60Vdc < ,<值不超出或直流值不超出ELV60V 的二次电路;起码使用基本绝缘与危险电压隔绝,但它既不危险电压在单调故障条件下,可能产生危险电压!切合 SELV 电路的所有要求,也不切合限流电路 ( 见的所有要求。
PCB工艺规范及PCB设计安规原则为确保PCB(Printed Circuit Board)设计的质量和可靠性,制定并遵守一系列工艺规范以及安全规则是非常重要的。
本文将阐述PCB工艺规范及PCB设计的安规原则。
一、PCB工艺规范1.板材选择:-必须符合设计要求的电气性能、机械性能、尺寸等要求;-必须符合应用环境的工作温度范围。
2.排布与布线:-尽量减少板上的布线长度,增加抗干扰能力;-根据电路频率、信号速度等要求合理设计布线;-所有布线层之间,要合理选用必要的接地和供电是层,增强电磁兼容性。
3.参考设计规则:-依据电路功能和各器件的规格书,正确设计布线规则;-合理设置电线宽度、间隙及线距。
4.等电位线规定:-等电位线使用实线表示;-必须保证等电位线闭合,不得相互交叉。
5.电气间隙要求:-不同电压等级的电源线,必须保持一定的电气间隙,避免跳线;-电源与信号线应尽量分成两组布线;-信号线与信号线之间应保持一定距离,以减少串扰。
6.焊盘设计:-合理布局焊盘和接插件位置;-焊盘和焊孔的直径、间距等必须满足可焊性和可靠性要求。
7.线宽、间隔规定:-根据电流、信号速度和PCB层数等因素,合理决定线宽和线距;-涂阻焊层的孔内径要适应最小焊盘直径;8.焊盘过孔相关规范:-不得将NC、不焊接引脚和地板连接到焊盘;-必需焊接的引脚应通至PCB底面或RX焊盘,不得配通至其他焊盘。
二、PCB设计的安规原则1.电源输入与保护:-保证电流符合设计要求,在输入端添加过压、过流、短路等保护电路。
2.信号线与地线的安全:-信号线与地线应保持一定距离,以避免干扰和电磁辐射;-尽量避免使用跳线。
3.防静电保护:-添加ESD保护电路,提高抗静电能力;-配置合适的接地网络,减少静电影响。
4.温度管理:-避免过大的电流密度,以减少热量;-根据散热要求设计散热装置。
5.安全封装:-选择符合安全认证标准的元器件封装;-避免封装错误和元器件方向错误。
PCB设计与安规PCB的安规要求(1)交流电源进线,保险丝之前两线最小安全距离不小于6MM(?3MM),两线与机壳或机内接地最小安全距离不小于8MM(?6MM)。
(2)保险丝后的走线要求:零、火线最小爬电距离不小于3MM。
(3)高压区与低压区的最小爬电距离不小于8MM(?6MM),不足8MM或等于8MM的。
须开2MM的安全槽。
(4)高压区须有高压示警标识的丝印,即有感叹号在内的三角形符号;高压区须用丝印框住,框条丝印须不小于3MM宽。
(5)高压整流滤波的正负之间的最小安全距离不小于2MM。
安规设计注意事项1. 零件选用(1) 在零件选用方面,要求掌握:a .安规零件有哪些?(见三.安规零件介绍)b.安规零件要求安规零件的要求就是要取得安规机构的认证或是符合相关安规标准;c.安规零件额定值任何零件均必须依MANUFACTURE规定的额定值使用;I 额定电压;II 额定电流;III 温度额定值;(2). 零件的温升限制a. 一般电子零件: 依零件规格之额定温度值,决定其温度上限b. 线圈类: 依其绝缘系统耐温决定Class A ΔT≦75℃Class E ΔT≦90℃Class B ΔT≦95℃Class F ΔT≦115℃Class H ΔT≦140℃c. 人造橡胶或PVC被覆之线材及电源线类:有标示耐温值T者ΔT≦(T-25)℃无标示耐温值T者ΔT≦50℃d. Bobbin类: 无一定值,但须做125℃球压测试;e. 端子类: ΔT≦60℃f. 温升限值I. 如果有规定待测物的耐温值(Tmax),则:ΔT≦Tmax-TmraII. 如果有规定待测物的温升限值(ΔTmax),则:ΔT≦ΔTmax+25-Tmra其中Tmra=制造商所规定的设备允许操作室温或是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:下述零件与电子零件(限会在失误状况下,因温度过高而引燃的电子零件)若相隔13mm以上,或是相互间以至少V-1等级之障碍物隔开,则其耐燃等级要求如下:I. 小型的齿轮,凸轮,皮带,轴承及其它小零件,不须防火证明;II. 空气载液的导管,粉状物容器及发泡塑料零件,防火等级为HB以上或HBF以上g.下述件不须防火证明:I. 胶带;II. 已获认证零件;III.密封于无开孔且体积小于0.06m 金属壳内之零件;IV.仪表壳,仪表面,指示灯或宝石,置于至少V-1等级的PCB上的IC,晶体管,光耦合器及其它小零件的外壳.2. 整体配置(1) 安全距离(沿面距离和空间距离)如果知道了工作电压及绝缘等级,就可决定所需之安全距离.表一: 绝缘等级及各式绝缘适用情形绝缘等级适用情形操作型(OPERAATIONAL INSULATION) 介于两不同电压之零件间介于ELV(SELV)及接地导电零件间基本型(BASIC INSULATLON) 介于具危险电压零件及接地导电零件间介于具危险电压零件及依赖接地SELV电路间介于PRI的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心间做为双重绝缘一部分补充型(SUPPLEMENTARY INSULATION) 介于可触及导体零件及在基本绝缘损坏后有可能带有危险电压的零件间做为双重绝缘一部分双重或加强型(DOUBLE/REINFORED INSULATION) 介于PRI电路及可触及未接地导电零件间介于PRI电路及浮接的SELV电路间介于PRI电路及TNV电路间凡是人体会触摸到的部分***工作电压的决定:*量测dc电压时,任何重叠涟波之峰值应包括在内;*非重复性的突波不予考虑;*在决定空间距离及电气强度测试电压时,ELV或SELV电路的电压应视为零,但在决定沿面距离时,则须按实际电压计算;*可触及的未接地导体零件应视为接地;*若变压器之绕组或其它部份为浮接,则视为接地,并因此获得最大的工作电压;*在双重绝缘处,横跨基本绝级的工作电压值,应先将补充绝缘处短路视之,而得出电压值,反之亦然.变压器绕组间的绝缘,则先将其中一个绝缘短路,而在其它绝缘上有最高工作电压产生;*变压器两绕组间的绝缘,其工作电压应取两绕组内任2点的最大电压值,可能连接至此绕组之外加电压,亦应包括在内;*变压器绕组与其它零件间的绝缘,其工作电压应取此绕组内任一点至其它零件之最大电压值;*可取外电源的额定值.表二: 安全距离的位置及要求位置量测电压一次侧交流部份--- 接地部分电源输入电压一次侧直流部分--- 接地部分实际量测一次侧与二次侧间的电压,或实际量测对地电压一次侧交流部分---未接地可能触摸到部分电源输入电压一次侧直流部分---未接地可能触摸到部分实际量测一次侧与二次侧间电压,或实际量测对地电压一次侧部分---二次侧部分实际量测一次侧与二次侧间电压二次侧危险电压部份--- 接地实际量测电压保护装置前,火线--- 中性线/火线电源输入电压保护装置后,火线--- 中性线/火线电源输入电压桥式整流后,临近相互两点间实际量测电压注意:I. 量测时中性线,地线及二次侧RETURN须连接在一起,在连接前,请先确定电源输入端中性线及火线是否正确,以免造成中性线及火线短路发生.II. 一次侧与二次侧间所量测出来的电压若低于电源输入电压,则以电源输入电压为准.III. 沿面距离≧空间距离,沿面距离若小于空间距离,则以空间距离为准.安全距离见表三,表四,表五,表六,电路板设计见下页图集:结构设计a. 稳定度稳定度指终端系统设备不可失衡而导致使用者或维修者危险;b. 机械强度机械强度指内外壳的承受力如铁球撞击测试,落地测试,推力测试, TEST FINGER 测试,7小时烤箱测试等;c. 尖锐角尖锐角指在防止不当的设计导致人员的伤害及绝缘破坏;(3) 接地方法:a. 接地方式I. 机械式固定:不可经由塑料连接,且须有防止松动作用(如WASHER)的产品;II. 防腐蚀:指两种以上不同金属连接其电化学电位差不能>0.6V;III.接地线:至少18AWG之绿滚黄线,如果LINE/NEUTRAL>18AWG,则须使用与其同等号线之线材(AWG: AMERICA WIRE GAUGE 美国线规) ;IV. 接地螺丝/螺栓的要求:至少NO.6或M3.5V.接地螺丝/螺栓之金属固定物厚度要求:螺丝直接锁在金属板上,则金属板必须有最小2倍的螺丝螺纹的厚度,若使用NUT方式固定则无厚度要求;VI.接地螺丝/螺栓的固定扭力:最小1.3牛顿米;b. 接地确认测试25A或30A接地电流测试,时间为2分钟附注: I. 接地螺丝不可用自攻螺丝;II. 若有其它的地线,欲锁于同一螺柱上,则须用另一螺母分开固定之.(4) 开孔方式a. 顶部(带有危险电压裸露组件正上方),符合下列任一要求即可:I. 任何一方向量测,尺寸不超过5mm;II. 宽度在1mm内,长度不限;III.尺寸大小不限,但须确保外物不会直接掉入孔内而碰触到具危险电压零件.b. 侧面,符合下列任一项要求即可I. 任何方向尺寸必需<5mmII.宽度在1mm内,长度则不限III结构上采用百叶窗结构或类似的限制结构,可使外来的垂直掉落物向外偏离以避免触及产品内部裸露组件;IV.开孔位置适当,并在其投影5度角X围内,无具危险电压零件存在.C. 下方,符合下列任一项要求即可I. 无任何开孔II. 开孔大小不限,但须在下列物品下方:i. PVC ,TFE ,PTFE, TEP 及NEOPRENE 做成绝缘导体及连接头;ii. 具阻抗保护或过热保护的马达;iii. 符合防火外壳要求的内部屏障或是细目金属纲或是其余类似物;III. 若有40mm以下的开孔,但须在防火等级V-1以上的零件之下;IV. 孔大小不限,但开孔上方须设遮蔽板;V. 若为金属底壳,开孔大小及孔距均应符合相关要求;VI. 以细目金属纲做屏蔽,其纲目大小不超过2mm*2mm,且织纲金属线之直径不小于0.45mm; 总之: 外壳开孔,固然千变万化,但是以TEST PIN测试时,不可碰触到具危险电压裸露零件PCB设计安规要求1保险管的安规标识齐全保险丝附近是否有6 项完整的标识,包括保险丝序号、熔断特性、额定电流值、防爆特性、额定电压值、英文警告标识。
PCB设计之安规规范安规就是产品认证中对产品安全的要求,包含产品零件的安全的要求、组成成品后的安全要求。
安规其实是中国人自己的产物,国外一般会叫成regulatory。
什么是安规?安规——最佳的英文解释应当是Production Compliance。
是指产品从设计到销售到终端用户,贯穿产品使用的整个寿命周期,相对于销售地的法律、法规及标准产品安全符合性。
这种产品安全符合性不仅仅包含了普通意义上的产品安全,同时还包括产品的电磁兼容与辐射、节能环保、食品卫生等等方面的要求。
她应当不仅仅是一种要求、一本标准、一张证书、一份测试报告所能取代或能说明的,更应该是贯穿了产品生命周期的一种产品安全责任和活动。
单纯地把安规理解为认证应当是片面的。
认证只是评估产品符合性的一种手段或过程,但是它不是必需的手段或过程。
这种符合性应当在产品设计之初予以考核,经过但不一定经过第三方通过测试,考察产品对相关法律、法规及标准的符合性,对可预见或不可预见的风险进行评估,确保使用者在使用过程中尽可能地避免出现预见或不可预见的人身伤害或财产损失。
安规通过模拟终端客户可能的使用方法,经过一系列的测试,考核产品在正常或非正常使用的情况下可能出现的电击、火灾、机械伤害、热伤害、化学伤害、辐射伤害、食品卫生等等危害,在产品出厂前通过相应的设计,予以预防。
此安规规范适用于输入电压低于600V的弱点类设备的PCB安规设计。
第一部分安规基础知识UL与 VDE的安全标准有本质上的差异,UL规格比较集中在防止失火的危险,而 VDE规格则比较关于操作人员的安全,对于电源供给器而言,VDE乃是最严厉的电气安全标准.下面的安全件均需要有VDE and UL证书(如果到加拿大的机型还外加CUL证书):1.变压器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)2.滤波器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)3.光耦4. Y电容5. X电容6. PCB材质(并包括制板黄卡)7.可燃性塑胶材质(包括前面板、电源板支撑胶柱、电源板绝缘PVC、保险管座、电源线插座VH-3等)8.保险管9.热缩套管10.大容量的电解电容.11.各类线材•空间距离(clearance) / 电气间隙:在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
PCB安规设计规范高压电子产品,PCB设计技巧和安规设计规范(原创总结)在电子产品的PCB 布线时,导线之间合适的电气间隙的设置是一件非常重要的工作,合适的线间间距的设置可以防止产品工作中的各有关导体之间发生闪烙和击穿,并能顺利通过有关产品安全标准的审核。
在各种产品工业标准和安全标准中,根据工作电压和不同的应用场合以及其他因素,对导体间的电气间隙和爬电距离有着不同的规定,PCB 布线工程师往往对此莫衷一是,无所适从。
接下来就帮大家解决这一难题.首先了解下基本概念.安规常用术语1)工作绝缘(或功能绝缘) functional insulation仅为设备正常工作所需的绝缘。
所定义的功能绝缘并不起防电击的作用。
2)基本绝缘 basic insulation对防电击提供基本保护的绝缘。
3)附加绝缘 supplementary insulation除基本绝缘以外施加的独立的绝缘,用以在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击。
4)双重绝缘 double insulation由基本绝缘加上附加绝缘组合构成的绝缘。
5)加强绝缘 reinforced insulation一种单一的绝缘结构,在本标准规定的条件下,其所提供的防电击的保护相当于双重绝缘。
6)一次电路 primary circuit直接与AC电网电源连接的电路。
例如:与AC电网电源连接的装置,变压器、电动机、其它负载装置初级绕组,以及与电网连接的各种装置。
7)二次电路 secondary circuit不与一次电路直接连接,而是由变压器、变换器或等效的隔离装置供电或只用电池供电的一种电路。
8)电气间隙 clearance在两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间测得的最短空间距离。
9)爬电距离 creepage distance沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间的最短距离见下图抽象说明.10)海拔高度 altitude设备工作所在位置相对海平面的落差。
PCB设计规范一.PCB 设计的布局规范(一)布局设计原则1. 组件距离板边应大于5mm。
2. 先放置与结构关系密切的组件,如接插件、开关、电源插座等。
3. 优先摆放电路功能块的核心组件及体积较大的元器件,再以核心组件为中心摆放周围电路元器件。
4. 功率大的组件摆放在利于散热的位置上,如采用风扇散热,放在空气的主流通道上;若采用传导散热,应放在靠近机箱导槽的位置。
5. 质量较大的元器件应避免放在板的中心,应靠近板在机箱中的固定边放置。
6. 有高频连线的组件尽可能靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰。
7. 输入、输出组件尽量远离。
8. 带高电压的元器件应尽量放在调试时手不易触及的地方。
9. 手焊元件的布局要充分考虑其可焊性,以及焊接时对周围器件的影响。
手焊元件与其他元件距离应大于1.5mm.10. 热敏组件应远离发热组件。
对于自身温升高于30℃的热源,一般要求:a.在风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于2.5mm;b.自然冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm。
若因为空间的原因不能达到要求距离,则应通过温度测试保证温度敏感器件的温升在额定范围内。
11. 可调组件的布局应便于调节。
如跳线、可变电容、电位器等。
12. 考虑信号流向,合理安排布局,使信号流向尽可能保持一致。
13. 布局应均匀、整齐、紧凑。
14. 表贴组件布局时应注意焊盘方向尽量取一致,以利于装焊。
15. 去耦电容应在电源输入端就近放置。
16. 可调换组件(如: 压敏电阻,保险管等) ,应放置在明显易见处17. 是否有防呆设计(如:变压器的不对称脚,及Connect)。
18. 插拔类的组件应考虑其可插拔性。
影响装配,或装配时容易碰到的组件尽量卧倒。
(二)对布局设计的工艺要求1. 外形尺寸从生产角度考虑,理想的尺寸范围是“宽(200 mm~250 mm)×长(250 mm ~350 mm)”。
信息技术设备pcb安规设计规范随着信息技术的迅猛发展,各种电子设备越来越普及。
但是同时也伴随着一些安全隐患的日益增加,如短路、火灾等,给人们的生命财产安全带来了威胁。
因此,各个国家纷纷制定安规标准,要求企业在生产过程中,必须严格遵守各项标准。
本文将介绍信息技术设备PCB安规设计规范。
一、什么是PCB安规设计规范?PCB,即Printed Circuit Board,中文译为印制电路板,是一种载有电子元器件的板。
PCB安规设计规范,简单来说就是关于电子设备的安全标准与设计规范。
其目的是避免电子设备在生产使用过程中出现安全隐患,保护用户的生命财产安全。
PCB安规设计规范是一个非常重要的制度和标准,是生产过程中必须严格遵守的指导方针。
二、PCB安规设计规范的应用范围PCB安规设计规范是一项非常重要的安全标准和制度,在现代电子设备生产中广泛应用。
它适用于各类信息设备产品,如电脑、手机、平板电脑等。
也适用于各种电子产品的设计生产、检测、维护等环节。
各个国家都制定了相应的标准与规范,供企业生产和消费者使用的指导。
三、PCB安规设计规范的重要性PCB安规设计规范的制定和执行,对于保护人们的生命财产安全至关重要。
在电子产品制造过程中,如果没有严格遵守相关的标准规范,可能会导致短路、过热等问题,危及消费者安全。
另外,如果生产出的产品无法满足国际标准或具有标准规范的进口产品不符要求,就不允许在市场上销售,也会对企业经济带来重大影响。
四、PCB安规设计规范的一些重要内容PCB安规设计规范的内容非常丰富,主要包括以下几个方面:(1)PCB板和元器件的电气安全:包括稳定的电源、防止短路、防止过电流、防止电磁泄漏等。
(2)PCB板和元器件的机械安全:包括PCB板和元器件的安装、固定及连接等安全性问题。
(3)PCB板和元器件的防火安全:包括各个元器件需要使用的合格器材、短路保护和使用合适的电池等方面。
(4)PCB板和元器件的EMC安全:包括消除电磁波辐射和抗电磁干扰等。
PCB安规一、安全距离包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。
2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离。
电气间隙的决定:根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离一次侧线路之电气间隙尺寸要求,见表3及表4二次侧线路之电气间隙尺寸要求见表5但通常:一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N PE(大地)≥2.5mm,险丝装置之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源。
一次侧交流对直流部分≥2.0mm一次侧直流地对大地≥2.5mm (一次侧浮接地对大地)一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm,跨接于一二次侧之间之元器件二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可二次侧地对大地≥1.0mm即可附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定。
爬电距离的决定:根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离但通常:(1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N 大地≥2.5mm,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源。
(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y电容等元器零件脚间距≤6.4mm 要开槽。
(5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可(6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上(7)、变压器两级间≥8.0mm以上(1)交流电源进线,保险丝之前两线最小安全距离不小于6MM,两线与机壳或机内接地最小安全距离不小于8MM。
(2)保险丝后的走线要求:零、火线最小爬电距离不小于3MM。
(3)高压区与低压区的最小爬电距离不小于8MM,不足8MM或等于8MM的。
须开2MM 的安全槽。
PCB设计与安规PCB的安规要求(1)交流电源进线,保险丝之前两线最小安全距离不小于6MM(?3MM),两线与机壳或机内接地最小安全距离ﻫ不小于8MM(?6MM)。
ﻫ(2)保险丝后的走线要求:零、火线最小爬电距离不小于3MM。
ﻫ(3)高压区与低压区的最小爬电距离不小于8MM(?6MM),不足8MM或等于8MM的。
须开2MM的安全槽。
(4)高压区须有高压示警标识的丝印,即有感叹号在内的三角形符号;高压区须用丝印框住,框条丝印须不小于3MM宽。
(5)高压整流滤波的正负之间的最小安全距离不小于2MM。
安规设计注意事项1. 零件选用ﻫ(1) 在零件选用方面,要求掌握: ﻫa .安规零件有哪些?(见三.安规零件介绍)b.安规零件要求ﻫ安规零件的要求就是要取得安规机构的认证或是符合相关安规标准; ﻫc.安规零件额定值任何零件均必须依MANUFACTURE规定的额定值使用;I 额定电压;II 额定电流;III 温度额定值;ﻫ(2). 零件的温升限制ﻫﻫa.一般电子零件:依零件规格之额定温度值,决定其温度上限b. 线圈类:依其绝缘系统耐温决定ﻫClass A ΔT≦75℃ﻫClass E ΔT≦90℃Class BΔT≦95℃Class F ΔT≦115℃Class H ΔT≦140℃c. 人造橡胶或PVC被覆之线材及电源线类: ﻫ有标示耐温值T者ΔT≦(T-25)℃无标示耐温值T者ΔT≦50℃ﻫd. Bobbin类:无一定值,但须做125℃球压测试; ﻫe. 端子类:ΔT ≦60℃f. 温升限值ﻫI.如果有规定待测物的耐温值(Tmax),则:ﻫΔT≦Tmax-Tmra ﻫII.如果有规定待测物的温升限值(ΔTmax),则: ﻫΔT≦ΔTmax+25-Tmra其中Tmra=制造商所规定的设备允许操作室温或是25℃ﻫ(3).使用耐然零件: ﻫﻫa. PCB:V-1以上;ﻫb. FBT, CRT, YOKE :V-2以上;c. WIRING HARNESS:V-2以上;d. CORDANONORAGE:HB以上;ﻫe. 其它所有零件:V-2以上或HF-2以上;f. 例外情形: ﻫ下述零件与电子零件(限会在失误状况下,因温度过高而引燃的电子零件)若相隔13mm 以上,或是相互间以至少V-1等级之障碍物隔开,则其耐燃等级要求如下: ﻫI. 小型的齿轮,凸轮,皮带,轴承及其它小零件,不须防火证明; ﻫII. 空气载液的导管,粉状物容器及发泡塑料零件,防火等级为HB以上或HBF以上ﻫﻫg.下述件不须防火证明:ﻫ I. 胶带;II.已获认证零件; ﻫ III.密封于无开孔且体积小于0.06m 金属壳内之零件;IV.仪表壳,仪表面,指示灯或宝石,置于至少V-1等级的PCB上的IC,晶体管,光耦合器及其它小零件的外壳.ﻫ2. 整体配置ﻫ(1) 安全距离(沿面距离和空间距离)如果知道了工作电压及绝缘等级,就可决定所需之安全距离.ﻫ表一: 绝缘等级及各式绝缘适用情形ﻫ绝缘等级适用情形ﻫ操作型(OPERAATIONALINSULATION) 介于两不同电压之零件间介于ELV(SELV)及接地导电零件间ﻫ基本型(BASIC INSULATLON)介于具危险电压零件及接地导电零件间介于具危险电压零件及依赖接地SELV电路间介于PRI的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心间做为双重绝缘一部分补充型(SUPPLEMENTARY INSULATION)介于可触及导体零件及在基本绝缘损坏后有可能带有危险电压的零件间做为双重绝缘一部分双重或加强型(DOUBLE/REINFOREDINSULATION) 介于PRI电路及可触及未接地导电零件间介于PRI电路及浮接的SELV电路间介于PRI电路及TNV电路间凡是人体会触摸到的部分ﻫﻫ ***工作电压的决定:*量测dc电压时,任何重叠涟波之峰值应包括在内;ﻫ*非重复性的突波不予考虑;*在决定空间距离及电气强度测试电压时,ELV或SELV电路的电压应视为零,但在ﻫ决定沿面距离时,则须按实际电压计算;*可触及的未接地导体零件应视为接地; ﻫ*若变压器之绕组或其它部份为浮接,则视为接地,并因此获得最大的工作电压;ﻫ*在双重绝缘处,横跨基本绝级的工作电压值,应先将补充绝缘处短路视之,而得出电压值,反之亦然.变压器绕组间的绝缘,则先将其中一个绝缘短路,而在其它绝缘上有最高工作电压产生; ﻫ*变压器两绕组间的绝缘,其工作电压应取两绕组内任2点的最大电压值,可能连接ﻫ至此绕组之外加电压,亦应包括在内;*变压器绕组与其它零件间的绝缘,其工作电压应取此绕组内任一点至其它零件之最大电压值;*可取外电源的额定值.表二: 安全距离的位置及要求ﻫ位置量测电压一次侧交流部份---接地部分电源输入电压一次侧直流部分---接地部分实际量测一次侧与二次侧间的电压,或实际量测对地电压ﻫ一次侧交流部分---未接地可能触摸到部分电源输入电压ﻫ一次侧直流部分---未接地可能触摸到部分实际量测一次侧与二次侧间电压,或实际量测对地电压ﻫ一次侧部分---二次侧部分实际量测一次侧与二次侧间电压ﻫ二次侧危险电压部份---接地实际量测电压保护装置前,火线---中性线/火线电源输入电压保护装置后,火线---中性线/火线电源输入电压ﻫ桥式整流后,临近相互两点间实际量测电压ﻫﻫ注意: ﻫI. 量测时中性线,地线及二次侧RETURN须连接在一起,在连接前,请先确定电源输入端中性线及火线是否正确,以免造成中性线及火线短路发生.II. 一次侧与二次侧间所量测出来的电压若低于电源输入电压,则以电源输入电压为准.III. 沿面距离≧空间距离,沿面距离若小于空间距离,则以空间距离为准.安全距离见表三,表四,表五,表六,电路板设计见下页图集: ﻫ结构设计a. 稳定度ﻫ稳定度指终端系统设备不可失衡而导致使用者或维修者危险;b. 机械强度ﻫ机械强度指内外壳的承受力如铁球撞击测试,落地测试,推力测试,TEST FINGER测试,7小时烤箱测试等; ﻫc.尖锐角尖锐角指在防止不当的设计导致人员的伤害及绝缘破坏;(3) 接地方法:ﻫa. 接地方式I. 机械式固定:ﻫ不可经由塑料连接,且须有防止松动作用(如WASHER)的产品;II. 防腐蚀:指两种以上不同金属连接其电化学电位差不能>0.6V;ﻫIII.接地线:至少18AWG之绿滚黄线,如果LINE/NEUTRAL>18AWG,则须使用与其同等号线之线材(AWG: AM ERICA WIRE GAUGE美国线规);IV.接地螺丝/螺栓的要求:至少NO.6或M3.5 ﻫV.接地螺丝/螺栓之金属固定物厚度要求: 螺丝直接锁在金属板上,则金属板必须有最小2倍的螺丝螺纹的厚度,若使用NUT方式固定则无厚度要求; ﻫVI.接地螺丝/螺栓的固定扭力:ﻫ最小1.3牛顿米;25A或30A接地电流测试,时间为2分钟b. 接地确认测试ﻫ附注: I. 接地螺丝不可用自攻螺丝;ﻫII. 若有其它的地线,欲锁于同一螺柱上,则须用另一螺母分开固定之.(4) 开孔方式ﻫa.顶部(带有危险电压裸露组件正上方),符合下列任一要求即可: ﻫI. 任何一方向量测,尺寸不超过5mm;ﻫII.宽度在1mm内,长度不限;III.尺寸大小不限,但须确保外物不会直接掉入孔内而碰触到具危险电压零件.b.侧面,符合下列任一项要求即可ﻫI.任何方向尺寸必需<5mm ﻫ II.宽度在1mm内,长度则不限III结构上采用百叶窗结构或类似的限制结构,可使外来的垂直掉落物向外偏离以避免触及产品内部裸露组件;IV.开孔位置适当,并在其投影5度角范围内,无具危险电压零件存在.ﻫ C. 下方,符合下列任一项要求即可ﻫI.无任何开孔II. 开孔大小不限,但须在下列物品下方:i. PVC ,TFE ,PTFE,TEP 及NEOPRENE做成绝缘导体及连接头; ﻫii. 具阻抗保护或过热保护的马达;ﻫiii. 符合防火外壳要求的内部屏障或是细目金属纲或是其余类似物;III.若有40mm以下的开孔,但须在防火等级V-1以上的零件之下; ﻫIV. 孔大小不限,但开孔上方须设遮蔽板;V. 若为金属底壳,开孔大小及孔距均应符合相关要求; ﻫVI. 以细目金属纲做屏蔽,其纲目大小不超过2mm*2mm,且织纲金属线之直径不小于0.45mm; 总之: 外壳开孔,固然千变万化,但是以TEST PIN测试时,不可碰触到具危险电压裸露零件PCB设计安规要求1保险管的安规标识齐全ﻫ保险丝附近是否有6项完整的标识,包括保险丝序号、熔断特性、额定电流值、防爆特性、额定电压值、英文警告标识。
安全距离及其相关安全要求安全距离包括电气间隙(空间距离) ,爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离1电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。
2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离。
电气间隙的决定:根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离一次侧线路之电气间隙尺寸要求,见表3及表4二次侧线路之电气间隙尺寸要求见表5但通常:一次侧交流部分:保险丝前L —N>, PE ((大地)》,保险丝装置之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源。
一次侧交流对直流部分》一次侧直流地对大地》(一次侧浮接地对大地)一次侧部分对二次侧部分》,跨接于一二次侧之间之元器件二次侧部分之电隙间隙》即可二次侧地对大地》即可附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定。
爬电距离的决定:根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离但通常:(1 )、一次侧交流部分:保险丝前L—N>, 大地&,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源。
(2 )、一次侧交流对直流部分》(3)、一次侧直流地对地》如一次侧地对大地(4)、一次侧对二次侧》,如光耦、Y电容等元器零件脚间距W要开槽。
(5)、二次侧部分之间》即可(6 )、二次侧地对大地》以上(7)、变压器两级间》以上3、绝缘穿透距离:应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定:――对工作电压不超过50V ( 71V交流峰值或直流值),无厚度要求;――附加绝缘最小厚度应为;――当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的,则该加强绝缘的最小厚度应为。
如果所提供的绝缘是用在设备保护外壳内,而且在操作人员维护时不会受到磕碰或擦伤,并且属于如下任一种情况,则上述要求不适用于不论其厚度如何的薄层绝缘材料;――对附加绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对附加绝缘的抗电强度试验;或者:――由三层材料构成的附加绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过附加绝缘的抗电强度试验;或者:――对加强绝缘,至少使用两层材料,其中的每一层材料能通过对加强绝缘的抗电强度试验;或者:-- 由三层绝缘材料构成的加强绝缘,其中任意两层材料的组合都能通过加强绝缘的抗电强度试验。
信息技术类设备PCB安规规范拟制:日期:2000年6月10日审核:日期:2000年9月 8日规范化审查:_______________ 日期:____________ 批准:__________________ 日期:_____________更改信息登记表1.0目的1、PCB 安规结构检查用;2、开发过程中指导PCB 安规设计用;2.0适用范围本规范适用于输入电压低于600V 的信息技术类设备的PCB 安规设计,对本公司信息技术类产品PCB 安规设计作指导,对结构要求符合安规的产品PCB 设计进行控制(不含通信网络电压电路即TNV 电路)。
注:对本规范未涉及到(或描述不够清楚、存在歧义)的产品或情形,请与安规室讨论决定,如客户对产品安规提出的更高要求等。
3.0 定义3.1 一次电路 primary circuit直接与AC 电网电源连接的电路。
例如:与AC 电网电源连接的装置,变压器、电动机、其它负载装置初级绕组,以及与电网连接的各种装置。
3.2 二次电路 secondary circuit不与一次电路直接连接,而是由变压器、变换器或等效的隔离装置供电或只用电池供电的一种电路。
3.3 危险电压 hazardous voltage 存在于既不符合限流电路全部要求也不符合TNV 电路全部要求的电路中,其交流峰值超过42.4V 或直流值超过60V 的电压。
注:不论电压高低,一次电路都是危险电压电路。
3.4 特低电压电路 extra -low voltage (ELV) circuit 在正常工作条件下,在电路的任意两个导体之间或任一导体与地之间电压的交流峰值不超过42.4V 或直流值不超过60V 的二次电路;至少使用基本绝缘与危险电压隔离,但它既不符合SELV 电路的全部要求,也不符合限流电路(见3.18)的全部要求。
ELVLN一重保护<42.4Vpeak ,<60Vdc不能触摸,因基本绝缘有击穿的可能危险电压在单一故障条件下,可能产生危险电压!3.5 安全特低电压电路 safety extra-low voltage (SELV)circuit作了适当的设计和保护的二次电路,使得在正常条件下和单一故障条件下,任意两个可触及的导体之间的电压值均不会超过安全值。
重点讲解PCB设计之安规规范安规就是产品认证中对产品安全的要求,包含产品零件的安全的要求、组成成品后的安全要求。
安规其实是中国人自己的产物,国外一般会叫成regulatory。
什么是安规?安规——最佳的英文解释应当是Production Compliance。
是指产品从设计到销售到终端用户,贯穿产品使用的整个寿命周期,相对于销售地的法律、法规及标准产品安全符合性。
这种产品安全符合性不仅仅包含了普通意义上的产品安全,同时还包括产品的电磁兼容与辐射、节能环保、食品卫生等等方面的要求。
她应当不仅仅是一种要求、一本标准、一张证书、一份测试报告所能取代或能说明的,更应该是贯穿了产品生命周期的一种产品安全责任和活动。
单纯地把安规理解为认证应当是片面的。
认证只是评估产品符合性的一种手段或过程,但是它不是必需的手段或过程。
这种符合性应当在产品设计之初予以考核,经过但不一定经过第三方通过测试,考察产品对相关法律、法规及标准的符合性,对可预见或不可预见的风险进行评估,确保使用者在使用过程中尽可能地避免出现预见或不可预见的人身伤害或财产损失。
安规通过模拟终端客户可能的使用方法,经过一系列的测试,考核产品在正常或非正常使用的情况下可能出现的电击、火灾、机械伤害、热伤害、化学伤害、辐射伤害、食品卫生等等危害,在产品出厂前通过相应的设计,予以预防。
此安规规范适用于输入电压低于600V的弱点类设备的PCB安规设计。
第一部分安规基础知识UL与VDE的安全标准有本质上的差异,UL规格比较集中在防止失火的危险,而VDE规格则比较关于操作人员的安全,对于电源供给器而言,VDE乃是最严厉的电气安全标准.下面的安全件均需要有VDE and UL证书(如果到加拿大的机型还外加CUL证书):1.变压器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)2.滤波器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)3.光耦4.Y电容5.X电容6.PCB材质(并包括制板黄卡)7.可燃性塑胶材质(包括前面板、电源板支撑胶柱、电源板绝缘PVC、保险管座、电源线插座VH-3等)8.保险管9.热缩套管10.大容量的电解电容.11.各类线材空间距离(clearance) / 电气间隙:在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
PCB安规距离规定安全距离及其相关安全要求安全距离包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。
2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离。
电气间隙的决定:根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离一次侧线路之电气间隙尺寸要求,见表3及表4二次侧线路之电气间隙尺寸要求见表5但通常:一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N PE(大地)≥2.5mm,保险丝装臵之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源。
一次侧交流对直流部分≥2.0mm一次侧直流地对大地≥2.5mm (一次侧浮接地对大地)一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm,跨接于一二次侧之间之元器件二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可二次侧地对大地≥1.0mm即可附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定。
爬电距离的决定:根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离但通常:(1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N 大地≥2.5mm,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源。
(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y电容等元器零件脚间距≤6.4mm要开槽。
(5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可(6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上(7)、变压器两级间≥8.0mm以上3、绝缘穿透距离:应根据工作电压和绝缘应用场合符合下列规定:——对工作电压不超过50V(71V交流峰值或直流值),无厚度要求;——附加绝缘最小厚度应为0.4mm;——当加强绝缘不承受在正常温度下可能会导致该绝缘材料变形或性能降低的任何机械应力时的,则该加强绝缘的最小厚度应为0.4mm。
PCB安规设计规范V随着电子产品应用领域的不断拓展和深化,PCB(Printed Circuit Board)的设计安全性也越来越受到重视。
在PCB的设计过程中,严格依照安规设计规范是非常关键的。
安规设计规范旨在确保PCB在使用过程中不会发生意外事故,保障设备和使用者的安全。
在本文中,我们将探讨PCB安规设计规范的重要性,并详细介绍一些常见的安规设计规范要求。
首先,PCB的安规设计规范对于确保电子产品的安全性至关重要。
在现代社会,各种电子产品被广泛应用于生活和工作中,如智能手机、电脑、电视等。
如果PCB设计不符合安规,可能会导致电子产品过热、漏电、起火等严重后果,从而威胁到用户的生命财产安全。
因此,设计人员必须严格按照安规设计规范进行设计,确保PCB的可靠性和安全性。
其次,PCB的安规设计规范要求设计人员在布局和连接电路时考虑各种工作环境条件。
例如,在高温环境下工作的电子产品需要选择耐热材料,以保证PCB在高温下仍能正常工作。
此外,在潮湿环境下使用的电子产品需要考虑防潮措施,如使用防潮封胶或防潮涂层等。
设计人员还需要考虑电子产品的安全评估标准,根据产品的使用场景和需求来选择适当的安规设计规范。
另外,PCB的安规设计规范还要求设计人员在设计过程中充分考虑电路的设计安全性和可靠性。
设计人员应该合理设置电路保护装置,如过流保护、过压保护等,在电路出现故障时能及时断开电源,避免损坏其他元件。
此外,设计人员还要考虑PCB的散热设计,保证元器件在工作时不会过热,影响电路的正常运行。
最后,PCB的安规设计规范是一个不断更新和完善的过程。
随着技术的发展和标准的不断更新,设计人员需要及时了解最新的安规设计规范要求,并在设计过程中加以考虑。
只有做好PCB的安规设计规范,才能确保电子产品的安全性和可靠性,为用户提供更好的使用体验。
总之,PCB的安规设计规范对于保障电子产品的安全性和可靠性至关重要。
设计人员必须严格按照安规设计规范进行设计,考虑各种工作环境条件和安全评估标准,确保PCB在使用过程中不会出现意外事故。
PCB设计之安规规范安规就是产品认证中对产品安全的要求,包含产品零件的安全的要求、组成成品后的安全要求。
安规其实是中国人自己的产物,国外一般会叫成regulatory。
什么是安规?安规——最佳的英文解释应当是Production Compliance。
是指产品从设计到销售到终端用户,贯穿产品使用的整个寿命周期,相对于销售地的法律、法规及标准产品安全符合性。
这种产品安全符合性不仅仅包含了普通意义上的产品安全,同时还包括产品的电磁兼容与辐射、节能环保、食品卫生等等方面的要求。
她应当不仅仅是一种要求、一本标准、一张证书、一份测试报告所能取代或能说明的,更应该是贯穿了产品生命周期的一种产品安全责任和活动。
单纯地把安规理解为认证应当是片面的。
认证只是评估产品符合性的一种手段或过程,但是它不是必需的手段或过程。
这种符合性应当在产品设计之初予以考核,经过但不一定经过第三方通过测试,考察产品对相关法律、法规及标准的符合性,对可预见或不可预见的风险进行评估,确保使用者在使用过程中尽可能地避免出现预见或不可预见的人身伤害或财产损失。
安规通过模拟终端客户可能的使用方法,经过一系列的测试,考核产品在正常或非正常使用的情况下可能出现的电击、火灾、机械伤害、热伤害、化学伤害、辐射伤害、食品卫生等等危害,在产品出厂前通过相应的设计,予以预防。
此安规规范适用于输入电压低于600V的弱点类设备的PCB安规设计。
第一部分安规基础知识UL与VDE的安全标准有本质上的差异,UL规格比较集中在防止失火的危险,而VDE规格则比较关于操作人员的安全,对于电源供给器而言,VDE乃是最严厉的电气安全标准.下面的安全件均需要有VDE and UL证书(如果到加拿大的机型还外加CUL 证书):1.变压器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)2.滤波器(骨架、绝缘胶带、聚酯绝缘胶带)3.光耦4.Y电容5.X电容6.PCB材质(并包括制板黄卡)7.可燃性塑胶材质(包括前面板、电源板支撑胶柱、电源板绝缘PVC、保险管座、电源线插座VH-3等)8.保险管9.热缩套管10.大容量的电解电容.11.各类线材空间距离(clearance) / 电气间隙:在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
沿面距离(Creepage ) / 爬电距离:沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。
防护界面(boundingsurface):电气防护外壳的外表面,对于可触及绝缘材料可以认为是在材料表面上压贴了金属箔那样的表面。
抗电强度:又叫电介质强度测试, 英文为hipot test, 大概是最多人知道的和经常执行的生产线安全测试。
实际上,表明它的重要性是每个标准的一部分。
hipot 测试是确定电子绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏性的测试。
这是适用于所有设备为保证绝缘材料是足够的的一个高压测试。
进行hipot 测试的其它原因是, 它可以查出可能的瑕疵譬如在制造过程期间造成的漏电距离和电气间隙不够。
测试方法就是在交流输入线之间或交流输入与机壳之间将零电压增加到3000V交流或4200V直流时,不击穿或拉电弧就合格。
温度:安全标准对电子电器的求很严,并要求材料有阻燃性,开关电源的内部温升不应超过65℃,比如环境温度是25℃,电源元器件的温度应小于90℃。
但一般来说,不管是UL或CE认证的测试中,都是按照元器件(特别是安全器件)的安全证书所标识的耐温限值为标准。
安规测试中表示温度单位为K(热力学温标又称开尔文温标,或称绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度,记符号为K。
),它是减去室温的才得出的结果。
接地测试:亦称接地连续性测试, 接地测试必须对所有一类产品(Class I)进行。
测试的目的是保证产品上的所有在单一绝缘失效的情形下会变成带电体,并且可以被使用者接触到的导电性部件被可靠连接到电源输入的接地点。
换句话说, 一个接地测试使用大电流的低电压源加到接地回路来核实接地路径的完整性。
通过测量连接在保护接地连接端子或接地触点和零件之间的阻抗来判断是否符合标准要求, 阻抗不超出产品安全标准确定的某个值则认为是符合要求的。
一定要记住, 从结构和设计观点来看, 用做保护接地的导体不应该包含任何的开关或保险丝。
漏电流测量(leakage current measurement)UL与CSA标准规格中需要所有露出的固定金属组件必须予以接到大地端,而且经由连接至地端的1500Ω电阻器来测量漏电流; VDE标准规格则规定在1.06倍额定电压下, 由1500Ω电阻器与150nF电容器并联来测量漏电流.通过隔离变压器在电源的火线或零线与易触及的金属之间串接电流表,开关电源的漏电流在260V交流输入下不应超过3.5mA。
绝缘电阻( insulation resistance)在VDE标准规格中,输入端与SELV输出电路之间需要有7.0MΩ的最小电阻值,而输入端与较容易受变动的金属组件之间,则需要有2.0MΩ的最小电阻值,而其外施电压则为1分钟500Vac.SELV:安全特低电压电路(safety extra-low voltage circuit)其定义为具有适当保护设计之次级电路,即在任意两个可能碰触组件之间或人体可能碰触到任意组件和产品的接地保护端子之间电压不会超过42.4Vacpeak或60Vdc的次级电路;ELV:特低电压电路(extra-low voltage circuit)其定义为在导体与导体之间或导体对地之间的交流电压峰值不超过42.4Vac或直流电压不超过60Vdc的次级电路;危险电压(hazardous voltage):交流峰值超过42.4Vac或直流超过60Vdc的电压.对于PCB1.正常状态下,若某点可得功率超过15W或工作电压超过50V,则阻燃等级需V-1以上;若某点在工作电压超过400V的情况下可得功率超过15W,则阻燃等级需V-0,且厂家需要有射出过程的认证(UL6500标准);正常状态下,若某点在工作电压超过50V,小于等于400V时,可得功率超过15W,则阻燃等级需V-1以上;若某点在工作电压超过400V的情况下可得功率超过15W,则阻燃等级需V-0(EN60065标准)。
2.保险丝额定值需标注在保险丝座旁边,格式例如“T315mA L125V”3.板子上的变压器和滤波器,应贴有标注厂家名称(或商标)和型号的标签4.电路图中安全器件旁边要加上标志5.对于class I产品,初次级间用一个Y2电容即可;对于class II 产品,要用两个Y2电容串连或一个Y1电容6.a.初次级间绝缘要为加强绝缘,与周围外壳间距离亦要达到加强绝缘的要求;L,N之间,保险丝两脚位间要有基本绝缘。
具体数值需根据工作电压来定.(UL6500标准);对于EN60065标准,大体与UL6500标准一样,不过由于电压一般为230V 左右,因此对于加强绝缘一般要求为6mm的距离,对于基本绝缘一般为3mm。
具体数值仍然要根据工作电压来确定(EN60065标准)。
电源板上初次级间的距离在设计时需考虑到最少要有6mm的安全距离b.对低压区的所有线材加以固定,以保证其距离高压电路(包括元件及布线)的爬电距离及电气空隙必须保证大于6mm , 例如:我司机型中给解码板供电的排线就属于基本绝缘线体,因此其与电源板上的初级区域的安全距离必须保证在外加2N的力施加在此排线上时,能有最少6mm的距离。
同样,在属于低压区域的所有器件在施加2N的外力时能使其与高压区域的安全距离在最少6mm。
c.对于需要绝缘垫片(PVC)的机型,其绝缘垫片的位置须保证高压区电路(包括元件、布线及电源线尾部基本绝缘段)至上盖(或底板)的电气间隙大于6mm,例如:在给机壳上盖施加20N的力的情况下,插在电源板上的电源线(及开关电源线)尾端裸露的基本绝缘线体到机壳上盖的最短距离不能小于6mm,如果此最短距离可能会小于6mm,则需加绝缘垫片PVC,并在加贴绝缘垫片PVC的情况下,必须保证此裸露的基本绝缘线体距离到最近的机壳上盖导体(即PVC的边缘)不能小于6mm;7.保险丝若为listed的,则可随意报备;若为recognized的,则报备前需做测试8.UL与CSA规格也提供可燃性标准,也就是所有PC板必被UL认可为94V-2或是更好的材料,而VDE规格亦接受这些标准,可燃材料包括面壳,电源板等板卡支撑胶柱,各种固定胶带等。
.附注:防火等级优劣发泡塑料材料类:HF-1等级较HF-2优,HF-2等级较HBF优;一般材料:5V优于V-0,V-0优于V-1,V-1优于V-2,V-2优于HB.对于外壳主体部分阻燃等级需为V-0,且厂家需有射出过程的认证(UL6500);外壳阻燃等级的要求一般要根据起火源对外壳距离的多少来确定(EN60065)。
外壳的开孔在设计时应保证时悬挂的外来物在进入通风孔或其他孔洞时不会变成危险带电体,其中EN60065标准中要求用一个直径为4mm、长度为100mm的金属试验针插到孔内来检验是否合格,其中以试验针一端悬空自由地插入,插入深度不超过其长度。
对于变压器在VDE标准规格中,对于变压器的设计,制造与利用都有较严格的规定,以满足大多数其它国家的安全需求,在UL标准规格中,要求用在变压器结构中的所有材料,必须有94V-2或是更好的额定值.(1).变压器的绝缘( transformer insulation)变压器的绕组依照需求,必须以绝缘做物理上的分隔,在绕组线上的亮漆,瓷漆或洋漆涂料,以及其它的金属组件,石绵与吸收水分的材料,在此需求的目的之内则不考虑绝缘.(2).变压器的电介质强度(transformer dielectric strength)当使用复合层的绝缘厚度时,任何两层之间必须能够承受电介质强度,测试时绝缘层接触在一起且测试电位加于外部表面.(3)变压器的绝缘电阻(transformer insulation resistance)绝缘用于变压器的结构中必须在绕组之间,以及在绕组与铁心和框架金属板之间,必须有10MΩ的最小电阻值,并在1分钟内提供500Vac电压.(4).在设计变压器时,请保证变压器的次级绕组与初级管脚、初级绕组与次级管脚的爬电距离须有6mm的安全距离(可以通过增加白色的绝缘胶带Margintape宽度或全部管脚加上套管Tube 来实现),并同一极性的绕组间应有两层绝缘胶带Tape。
变压器的标签上需要标上商标(trade mark)或生产商的厂名(manufacturer name)。
对于绝缘材料要保证开关的防触电保护,就必须有可靠的绝缘结构,而绝缘材料的安全性又是保证绝缘结构可靠性的基础,因此,绝缘材料的选用应考虑:1.支承、覆盖或包裹带电部分的部件,不得由于受热而危及其安全性,必须选用有足够耐热能力的材料;2.a.对双重绝缘,其基本绝缘或附加绝缘的厚度应至少为0.4mm。