張志剛

摘 要：為保證產(chǎn)品使用過程中足夠安全，我國(guó)對(duì)各類電子產(chǎn)品實(shí)施CCC強(qiáng)制性認(rèn)證制度。產(chǎn)品在流入市場(chǎng)前必須滿足相應(yīng)的測(cè)試要求才能通過認(rèn)證，流入市場(chǎng)后監(jiān)管部門會(huì)定期或不定期對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督抽查。本文主要就開關(guān)電源的工作原理及電源電路簡(jiǎn)要闡述，接著就開關(guān)電源CCC認(rèn)證測(cè)試詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：CCC認(rèn)證；計(jì)算機(jī)；開關(guān)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的變化，當(dāng)今社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，生產(chǎn)企業(yè)在控制成本的同時(shí)，產(chǎn)品的質(zhì)量也出現(xiàn)兩極分化現(xiàn)象。產(chǎn)品的質(zhì)量問題不僅和企業(yè)的生存和發(fā)展有關(guān)系，也和消費(fèi)者的財(cái)產(chǎn)和人身安全有關(guān)聯(lián)，更與一個(gè)國(guó)家的發(fā)展和繁榮息息相關(guān)。但是，近年來越來越多的產(chǎn)品質(zhì)量問題，警示著整個(gè)社會(huì)，讓大家更加深刻體會(huì)到質(zhì)量檢測(cè)的重要性。

1開關(guān)電源的工作原理及電源電路

1.1開關(guān)電源的工作原理

開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、可控硅閘流管等），通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”，讓電子開關(guān)器件對(duì)輸入電壓進(jìn)行脈沖調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動(dòng)穩(wěn)壓。開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。

1.2開關(guān)電源電路

根據(jù)功率不同，特意挑選了幾款不同型號(hào)的開關(guān)電源，如下圖所示：

2開關(guān)電源CCC認(rèn)證測(cè)試

2.1安規(guī)測(cè)試

安規(guī)就是安規(guī)規(guī)范，考察產(chǎn)品在終端客戶正常使用或者異常使用時(shí)，甚至發(fā)生故障時(shí)，通過模擬這些情況下測(cè)試，觀察是否產(chǎn)生觸電，著火，機(jī)械傷害，輻射或者化學(xué)傷害等的危險(xiǎn)。為了讓產(chǎn)品更加安全可靠，讓消費(fèi)者放心使用，允許在正常使用和部分功能異常時(shí)對(duì)人員都是安全的。盡管此時(shí)的電子產(chǎn)品對(duì)我們來說毫無利用價(jià)值，但是其安全設(shè)計(jì)還是合理的，對(duì)人類不產(chǎn)生危險(xiǎn)。

安規(guī)要求，產(chǎn)品首先在結(jié)構(gòu)上做合理的設(shè)計(jì)處理，對(duì)尖利的棱角做倒圓或者磨光處理，考慮初級(jí)與初級(jí)的距離是否滿足相關(guān)絕緣的要求。

其次，產(chǎn)品的防觸電設(shè)計(jì)是否考慮周全，一次電流的電容放電不足是否會(huì)引起火花，接觸電流值太大是否引起觸電危險(xiǎn)。產(chǎn)品連續(xù)使用時(shí)持續(xù)發(fā)熱是否會(huì)引起燙傷，甚至火災(zāi)。

安規(guī)測(cè)試不僅對(duì)整機(jī)提出了要求，對(duì)內(nèi)部關(guān)鍵零部件，如隔離變壓器、X/Y電容、電感、光電耦合器、PCB、外殼都有詳細(xì)的規(guī)格要求。

計(jì)算機(jī)用開關(guān)電源由于輸出功率比較大，涉及多路輸出，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及關(guān)鍵元器件比較多等特點(diǎn)。所以，CCC認(rèn)證安規(guī)部分強(qiáng)調(diào)機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣參數(shù)、安全標(biāo)志、單一故障、關(guān)鍵零部件等方面。

CCC認(rèn)證的安規(guī)測(cè)試要求，不是針對(duì)某款開關(guān)電源來提出的，而是具有普遍性。當(dāng)然，針對(duì)每款開關(guān)電源由于使用環(huán)境，電氣參數(shù)，元器件使用不同的具體差異也會(huì)有所不同。但是總的原則還是從安全設(shè)計(jì)出發(fā)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品首先要考慮的問題，也是最直觀但是往往容易出問題的地方，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)涉及的問題比較多。產(chǎn)品銘牌標(biāo)注信息是否齊全，尖銳的邊緣拐角，初級(jí)電路與初級(jí)電路之間的距離，都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的內(nèi)容。

2.2電磁兼容測(cè)試

電磁兼容設(shè)計(jì)與調(diào)試的工作量占總開發(fā)工作量的30%以上，設(shè)計(jì)成本僅占總成本的5%-10%。為了降低成本，我們盡量把電磁兼容的問題在產(chǎn)品開發(fā)的初期就要考慮，盡量把電磁兼容問題在產(chǎn)品定量生產(chǎn)前解決。傳導(dǎo)試驗(yàn)時(shí)，開關(guān)電源的測(cè)試樣機(jī)都要安裝在主機(jī)箱內(nèi)，都是用測(cè)量接收機(jī)在人工電源網(wǎng)絡(luò)上的端子獲得，測(cè)量時(shí)分別讀取相線中線的騷擾電壓值。要求每個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試15s獲得的最高讀數(shù)，去掉個(gè)別突變值。如果電平不穩(wěn)，還要延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)間，獲得穩(wěn)定值。通過與限值比較，就可以看出待測(cè)物的輻射騷擾值是否超標(biāo)，超標(biāo)產(chǎn)生干擾的頻率大小。在開關(guān)電源進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)時(shí)，通常將電容器作為關(guān)鍵濾波元器件，一般在開關(guān)電源的電源接入端增加抑制EMI傳導(dǎo)干擾的X電容和Y電容，看具體的電路是共模濾波還是差模濾波。在抑制電磁干擾時(shí)，電容器的作用是將干擾旁路掉，選用的電容器對(duì)干擾信號(hào)具有很低的阻抗。

開關(guān)電源高效能而體積小的優(yōu)點(diǎn)也伴隨一些缺點(diǎn)，如電感泄露，電磁波輻射，導(dǎo)線的鄰近效應(yīng)明顯，產(chǎn)生電磁諧波干擾等系列問題，也容易引起波形失真。

波形失真現(xiàn)象容易產(chǎn)生諧波。諧波的產(chǎn)生會(huì)使變壓器繞組或者電感繞組的功率損耗增大，給整個(gè)產(chǎn)品帶來諧波干擾。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，還會(huì)產(chǎn)生寄生震蕩從而降低開關(guān)電源的使用效率，給整個(gè)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。開機(jī)瞬間，電容上貯存的初始電荷為零，后面隨著電網(wǎng)電壓的升高從零逐漸升至電網(wǎng)電壓的峰值。此時(shí)越過峰值后，電網(wǎng)電壓逐漸減小，整流二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。直到電網(wǎng)電壓的負(fù)半周時(shí)，二極管才導(dǎo)通，為電容補(bǔ)充能量。

3結(jié)語

總之，電氣產(chǎn)品的安全問題越來越受到企業(yè)的重視，它關(guān)系著每個(gè)人的生命和財(cái)產(chǎn)。安全和EMC測(cè)試不僅是我國(guó)CCC強(qiáng)制性認(rèn)證中最基礎(chǔ)的要求，同時(shí)也是歐洲和北美等地區(qū)法規(guī)認(rèn)證的基本要求。安規(guī)和EMC問題貫穿在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)，后期模具成型，生產(chǎn)等整個(gè)過程中。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮安規(guī)和EMC的要求，越早發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的成本越小。

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