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電源適配器不合格項目分析

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電源適配器不合格項目分析

電源適配器是一類將交流電電壓轉換為低壓直流或低壓交流輸出電壓的外部電源,具備重量輕、體積小、轉換效率高等特點,廣泛運用於小型便攜式電子設備及家用電器設備,如筆記本電腦、手機等IT類設備、液晶平板電視等音視頻設備、移動電話等電信終端設備。電源適配器設備的用電安全,直接影響整機設備的用電安全,所以具備非常重要的意義。
依照整機產品類型的不同,電源適配器的國家安全標準各有不同,適用於IT設備和電信終端設備的電源適配器,其國家安全標準為GB4943.1-2011《IT設備安全第1一部分:通用要求》;適用於音視頻設備的電源適配器,其國家安全標準為GB8898-2011《音頻、視頻及類似電子設備安全要求》,這其中以IT設備用電源適配器的應用占90%以上。

國家市場監督管理總局公布的2018年第1季度國家監督抽查抽查情況通報顯示,共抽查了65家電源廠家生產的70批次電源適配器設備,這其中12批次不達標,不合格產品檢出率為17.1%,不達標項目主要是電氣絕緣、爬電距離、電氣間隙、直插式設備、發熱要求及電磁兼容項目等。因此,這篇文章作者結合平時檢測工作中獲得的經驗,對IT設備用電源適配器常見的安全不達標項目進行詳細描述、說明。

海拔高度安全標識

1常見不達標項
1.1標記和說明
1)標誌或說明書中缺少對氣候類型、海拔高度符號標誌的含意解釋
對僅適用於在海拔2000m以下地區使用的設備,應在設備明顯部位上標明“僅適用於海拔2000m以下地區安全使用”或類似的警示短語,或者采用圖1所示的標誌(在單獨使用該標誌時,應當在說明書中給出標誌的含意解釋)。
對僅適用於在非熱帶氣候條件下使用的設備,應在設備明顯部位上標明“僅適用於非熱帶氣候類型條件下安全使用”或類似的警示短語,或者采用圖2所示的標誌(在單獨使用該標誌時,應當在說明書中給出標誌的含意解釋)。
在平時檢測中看到,一部分設備僅在標誌中標誌了圖1和/或圖2所示的符號,但沒有在說明書中給出標誌的含意解釋。一旦用戶不理解標誌的含意,將有可能導致誤用,造成安全風險。
僅適用於在海拔2000m以下使用的產品,如果在海拔2000m以上區域使用時,將有安全隱患(標準中規定在海拔2000m以上使用的產品,其電氣間隙等指標有更加嚴酷的規定);同樣,僅按非熱帶氣候條件下使用的產品,如果在熱帶氣候條件下區域使用時,將有安全隱患(在熱帶氣候條件下使用的產品,其潮濕處理等指標有更加嚴酷的規定)。
2)缺少熔斷器的標識
為保證 維修過程中更換參數一樣的熔斷器,標準規定在產品中每個熔斷器周圍、熔斷器座上或周圍標識額定電流等參數;也可用F1等符號表示,並在說明書中提供明確的相應說明。
在平時檢測中發現,一部分產品上沒有標注相關參數,或者在產品上標了F1符號但沒有在說明書中進行相應說明。
1.2電擊和能量危險的防護
為保證 不會因接在設備內的電容器貯存有電荷而在電網電源外部斷接處產生電擊危險,GB4943.1-2011中規定對A型可插式設備的放電時間常數不超過1s。
在平時檢測中發現,一部分產品的放電時間常數超過1s,如圖3所示。
電源適配器產品為滿足對應的電磁兼容等規定,經常在電路中安裝濾波電容器,然而由於電容器和放電電阻的配置不合理,導致時間常數超過標準規定的規定。
時間常數是指等效電容量(uF)和等效放電電阻值(MΩ)的乘積。由於產品中可能有多個電容,等效電容量和電阻值難以測定,可在外部斷接點測量電壓衰減,但測量時電壓衰減,應使用輸入阻抗由一個100MΩ±5MΩ的電阻器和一個輸入電容量為25pF或更小的電容器並聯組成的儀器得到結果。
1.3電氣絕緣與抗電強度
為判斷產品的絕緣材料是否為吸濕性材料,GB4943.1-2011中規定,不在熱帶氣候條件下使用的設備,在空氣相對濕度為(93±3)%、空氣溫度在20~30℃之間不會產生凝露的任一方便的溫度值(t±2)℃環境下進行48h的潮濕處理;在熱帶氣候條件下使用的設備,則在空氣溫度為(40±2)℃、相對濕度為(93±3)%環境下進行120h的潮濕處理。潮濕處理之後,進行抗電強度試驗。
在日常檢測中發現,部分產品在進行抗電強度試驗時,出現擊穿現象,擊穿痕跡如圖4、圖5所示。出現擊穿現象的原因,部分是印製電路板(PCB板)為吸濕性板材,在潮濕條件下,吸收水分,使得絕緣性能下降;也有些是強電和弱電之間的電氣間隙太小而出現擊穿現象。
1.4電氣間隙、爬電距離和絕緣穿透距離電源適配器體積較小,在進行電路設計時,需重點考慮電氣間隙和爬電距離。日常檢測中發現,部分產品中變壓器的絕緣繞組線使用漆包線,導致初極和次級之間的爬電距離、電氣間隙不滿足標準要求,如圖6所示。
根據標準,使用符合附錄U要求的三層絕緣繞組線就可解決此問題,如圖7所示。
此外,強電荷弱電之間的電氣間隙、爬電距離也經常有不合格的情況,如圖8所示。出現不合格的原因,主要是企業技術人員不熟悉電氣間隙、爬電距離的含義及相應的檢測方法,難以對產品進行安全結構的設計。
1.5直插式設備
對直插式設備,電源插頭部分應當符合GB1002的標準要求(目前現行有效的版本為GB1002-2008《家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數和尺寸》),其中最常見的單相兩極、額定電流小於6A插頭的基本參數和尺寸要求如表1所示,此外插頭插銷離邊緣的距離應不小於6.5mm。

日常檢測中發現,部分直插式電源適配器的插頭插銷不符合標準的情況如圖9所示。出現不合格的原因,主要是不熟悉標準的具體要求、在進貨檢驗時把關不嚴等。

產品在進行抗電強度試驗

1.6發熱要求
直接安裝上帶危險電壓零部件的熱塑性塑料件應當能耐異常熱,並按GB/T5169.21-2006規定的球壓試驗來檢驗是否合格。球壓試驗的溫度值為(T-Tamb+Tma+15)℃±2℃,錯誤!未找到引用源。
代表在規定的試驗條件下測得的給定零部件的溫度;錯誤!未找到引用源。代表試驗期間的環境溫度;錯誤!未找到引用源。代表製造廠商技術規範允許的最高環境溫度或35℃,兩者中取較高值。但是,支撐一次電路零部件的熱塑性塑料件應當在至少為125℃的溫度下試驗。

日常檢測中發現,部分支撐電源適配器插腳的塑料件,球壓試驗後的壓痕直徑大於2.0mm,不滿足GB/T5169.21-2006的要求,如圖10所示。


塑料件壓痕直徑


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| 發布時間:2020.12.04    來源:
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