手机充电器的安全设计和工艺-何国峰.pptVIP

手机充电器的安全设计和工艺 中国赛宝实验室 何国峰 安全性能的保证 安全设计 元器件，原材料选择 工艺设计者，工艺加工 检验：元器件检验；原材料进厂检验；生产线检验；成品入库前检验； 安全设计 防触电和绝缘（两道防线） I 类设备：带电件的基本绝缘+保护接地 注意：绝不可以因为有保护接地的措施而减弱对基本绝缘的要求； II 类设备：双重绝缘（=基本绝缘+附加绝缘）或加强绝缘 例1 I 类手机充电器： 以带有接地端的器具偶合器通过插头电源线连到电网电源； 用基本绝缘的隔离变压器将初-次级隔离； 次级整流，滤波，稳压后，输出负端（可触及）连到保护接地端； 整个充电器用绝缘材料外壳封装，不留通风孔； 例2 II 类手机充电器： 用不可拆插头电源线与电网电源连接； 电源线为双重绝缘； 变压器初-次级隔离为加强绝缘； 整个充电器用绝缘材料外壳（加强绝缘）封装，不留通风孔； 注意事项 II类手机电池充电器不可以设置带有接地端子的器具偶合器，也不可以使用带有保护接地导体的三芯插头电源线。IECEE/CTL在1999年第36届会议上有决议，对此类似问题有规定：“Double Insulate Apparatus marked with the double square symbol shall not be provided with a mains cord or inlet connector incorporating an Earthing Conductor” 注意事项(续） 不用吸湿材料作绝缘； 符合标准要求的空气间隙/爬电距离可以用作绝缘系统的一部份； 手机充电器应满足GB4943的要求 安全设计（续） 选用CTI（相比漏电起痕指数）较优的绝缘材料作带电件支承物； 空气间隙/爬电距离要足够，在电网瞬态过电压时： 不会在空气间隙中产生飞弧； 不会在不同极性带电部件间产生漏电起痕； 不会使绝缘系统击穿； 例3 对于额定电源电压为220V/50Hz的手机充电器，一次电路与二次电路之间的绝缘最小电气间隙为： 工作绝缘 1.5mm 基本绝缘或附加绝缘 2.0mm 加强绝缘 4.0mm （工作电压小于等于300Vr.m.s ；420VP ） 注意事项 空气间隙/爬电距离的要求包含了对元件内部结构的要求，除非元件是完全气密（比如绝缘材料灌封）的； 质量监督抽查中有隔离变压器空气间隙/爬电距离不合格的； 安全设计(续） 内部结构设计 导线（带电导线）的紧固： 焊接前两端用卡子固定； 导线可靠地捆扎在一起； 用电工胶布，绝缘套管紧固； 导线线芯在焊接前插进稍大于其直径的PCB中 用专用工具绕在接线柱上； 用专用工具系捆在接线柱上； 导线与导线之间压接（连接点绝缘帽一起压接） 安全设计(续） 内部结构设计（续） I 类充电器接地： 保护接地导体，保护接地线截面积不可太小；如充电器额定电流不大于6A，标称截面积为0.75mm2（若额定电流小于3A，软线长度不超过2m，允许标称截面积为0.5mm2） 保护接地电电阻不大于0.1欧姆 保护接地要牢固，可靠[如：螺纹连接要有防松措施；螺钉拧入金属至少两个全螺纹；软线与焊片连接不可搭焊（可以用钩焊，绕焊等方式）；] 安全设计(续） 内部结构设计（续） I 类充电器接地（续）： 保护接地要完整；（“并联”接地） 保护接地绝缘线应为黄/绿双涩线； 保护接地相对于载流部件要“先通后断” 保护接地端和与连接端接触的导电零部件的电化学电位在0.6V以下； 保护接地不可以通过通信网络实现； 安全设计(续） 内部结构设计（续） II 类充电器： 绝缘系统有足够的抗电强度（初-次级之间3000Vr.m.s） 带电件与（连到可触及件的）导电零部件之间有足够的空气间隙/爬电距离； 注意EMC电容容量的影响（接触电流的允许值比I 类充电器小得多）； 安全设计(续） 防过高温和防火 防过高温措施（过高温会引起烫伤和起火）； 减低设备在正常工作条件下的功耗； 减低设备在故障条件下的功耗（如设置保护措施）； 设置合适的通风散热系统，比要时设置强迫散热装置（加风扇散热）； 选择热阻低的元/器件，部件； 安全设计(续） 防过高温和防火（续） 防火 压低功耗，使元器件，零部件温度处于起燃点温度以下； 限制易燃材料的使用； 确保所用易燃材料具尽可能低的可燃性； 控制易燃材料与潜在引燃源的距离 使用防护挡板，限制火焰蔓延； 用合适的材料作设备防火外壳； 安全设计(续） 防机械危险： 对手机电池充电器来说，最主要是外壳不要有锐边，锐角； 以免伤及使用人员； 工艺设计和工艺加工 须要注意： 有些设计须要统盘考虑（比如：外壳上通风散热孔越大，散热越好；但是孔越大，触及机内带电件的危险也越大；） 零部件的布局，导线的布置有可能