• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

开关电源基础知识-安规

开关电源设计时,我们需要考虑到安规的相关知识,现在主要是来跟大家一起学习讨论,安规的基本知识。

   

安规中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  

首先讲下电气间隙跟爬电距离两个概念;

 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。

  

一、接下来讲下电气间隙一些要求;

根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离 

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 

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。

  

二、爬电距离的一些要求;

 根据工作电压及绝缘等级,查表 6可决定其爬电距离 

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 

  

三、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. 

     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。

暂时写到这,后续更新关于PCB设计注意事宜。

全部回复(25)
正序查看
倒序查看
2021-04-01 08:10
没有说整流桥后310对地之间的爬电距离,一般按照3.2吧
0
回复
2021-04-01 18:24
@追梦银007
没有说整流桥后310对地之间的爬电距离,一般按照3.2吧
你先量量你的MOS的DS之间有多少mm,再说3.2
0
回复
2021-04-12 23:03

继续更新哈,

四、有关于布线工艺注意点:  
如电容等平贴元件,必须平贴,不用点胶 
如两导体在施以10N力可使距离缩短,小于安规距离要求时,可点胶固定此零件,保证其电气间隙。  

有的外壳设备内铺PVC胶片时,应注意保证安规距离(注意加工工艺)  ,零件点胶固定注意不可使PCB板上有胶丝等异物。在加工零件时,应不引起绝缘损坏。

五、有关于防燃材料要求:  

热缩套管     V—1或VTM—2以上;PVC 套管 V—1或VTM—2以上  
铁氟龙套管   V—1或VTM—2以上;塑胶材质如硅胶片,绝缘胶带V—1或VTM—2以上  
PCB板        94V—1以上 

0
回复
2021-04-12 23:04
@XHH9062
继续更新哈,四、有关于布线工艺注意点:  如电容等平贴元件,必须平贴,不用点胶 如两导体在施以10N力可使距离缩短,小于安规距离要求时,可点胶固定此零件,保证其电气间隙。  有的外壳设备内铺PVC胶片时,应注意保证安规距离(注意加工工艺)  ,零件点胶固定注意不可使PCB板上有胶丝等异物。在加工零件时,应不引起绝缘损坏。五、有关于防燃材料要求:  热缩套管    V—1或VTM—2以上;PVC套管V—1或VTM—2以上  铁氟龙套管  V—1或VTM—2以上;塑胶材质如硅胶片,绝缘胶带V—1或VTM—2以上  PCB板       94V—1以上 

六、有关于绝缘等级 
   (1)、工作绝缘:设备正常工作所需的绝缘 
   (2)、基本绝缘:对防电击提供基本保护的绝缘 
   (3)、附加绝缘:除基本绝缘以外另施加的独立绝缘,用以保护在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击 
   (4)、双重绝缘:由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘 
   (5)、加强绝缘: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等级相当于双重绝缘 


0
回复
2021-04-12 23:06
@XHH9062
六、有关于绝缘等级   (1)、工作绝缘:设备正常工作所需的绝缘   (2)、基本绝缘:对防电击提供基本保护的绝缘   (3)、附加绝缘:除基本绝缘以外另施加的独立绝缘,用以保护在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击   (4)、双重绝缘:由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘   (5)、加强绝缘: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等级相当于双重绝缘 
**此帖已被管理员删除**
0
回复
2021-04-12 23:10
@XHH9062
**此帖已被管理员删除**

各种绝缘的适用情形如下: 
一、操作绝缘oprational insulation 
1、介于两不同电压之零件间 
2、介于ELV电路(或SELV电路)及接地的导电零件间。  

二、基本绝缘 basic insulation 
1、介于具危险电压零件及接地的导电零件之间; 
2、介于具危险电压及依赖接地的SELV电路之间; 
3、介于一次侧的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心之间; 
4、做为双重绝缘的一部分。

三、补充绝缘  supplementary insulation 

1、一般而言,介于可触及的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之间  ,如下: 
Ⅰ、介于把手、旋钮,提柄或类似物的外表及其未接地的轴心之间。 
Ⅱ、介于第二类设备的金属外壳与穿过此外壳的电源线外皮之间。 
Ⅲ、介于ELV 电路及未接地的金属外壳之间。 
2、做为双重绝缘的一部分 
三、双重绝缘  Double insulation  Reinforced insulation 
一般而言,介于一次侧电路及 
1、可触及的未接地导电零件之间,或 
2、浮接(floating)的SELV 的电路之间或
3、TNV电路之间 
双重绝缘=基本绝缘+补充绝缘 
注:ELV线路:特低电压电路 
在正常工作条件下,在导体之间或任一导体之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路。 
SELV电路:安全特低电压电路。 
作了适当的设计和保护的二次电路,使得在正常条件下或单一故障条件下,任意两个可触  及的零部件之间,以及任意的可触及零部件和设备的保护接地端子(仅对I类设备)之间的电压,均不会超过安全值。 
TNV:通讯网络电压电路 
在正常工作条件下,携带通信信号的电路。

0
回复
黄H2O
LV.2
8
2021-04-12 23:42
X2电容本体一般算怎样的绝缘?
0
回复
2021-04-13 14:00

很好,终于有人来讲安规了

说这几个安规距离前应先说明标准、海拔等,还有电气间隙和爬电距离所根据判断的电压形式也是不一样的。

0
回复
2021-04-13 14:15
@黄H2O
X2电容本体一般算怎样的绝缘?
X2电容,耐压等级为≤2.5KV Ⅱ类
0
回复
2021-04-13 14:19
@心如刀割
很好,终于有人来讲安规了[图片]说这几个安规距离前应先说明标准、海拔等,还有电气间隙和爬电距离所根据判断的电压形式也是不一样的。
是的,帖子中只是简单的描述下,仅供参考,因为还是需要结合自身的产品类别,安规的标准也是不同的
0
回复
batteryli
LV.4
12
2021-04-13 21:16
@XHH9062
X2电容,耐压等级为≤2.5KVⅡ类
请问个问题,X电容卧式,顶部的塑料壳子与保险丝前面的金属接头贴在一起(因为空间限制,X电容卧倒之后会压到火线端子),这种情况下做认证有没有问题啊;
0
回复
batteryli
LV.4
13
2021-04-13 21:18
@水乡电源
你先量量你的MOS的DS之间有多少mm,再说3.2
,是的,MOS脚间距离这么小,很多人要求画板高压距离动不动就要大于2mm/3mm,这对于小体积的电源来说,简直是无法实现的;
0
回复
2021-04-14 11:11
@XHH9062
是的,帖子中只是简单的描述下,仅供参考,因为还是需要结合自身的产品类别,安规的标准也是不同的[图片]
问个问题,安规中,板子的螺丝孔要不要和GND连接?
0
回复
lkings
LV.6
15
2021-04-16 21:53
@XHH9062
各种绝缘的适用情形如下: 一、操作绝缘oprationalinsulation 1、介于两不同电压之零件间 2、介于ELV电路(或SELV电路)及接地的导电零件间。  二、基本绝缘basicinsulation 1、介于具危险电压零件及接地的导电零件之间; 2、介于具危险电压及依赖接地的SELV电路之间; 3、介于一次侧的电源导体及接地屏蔽物或主电源变压器的铁心之间; 4、做为双重绝缘的一部分。三、补充绝缘 supplementaryinsulation 1、一般而言,介于可触及的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之间 ,如下: Ⅰ、介于把手、旋钮,提柄或类似物的外表及其未接地的轴心之间。 Ⅱ、介于第二类设备的金属外壳与穿过此外壳的电源线外皮之间。 Ⅲ、介于ELV电路及未接地的金属外壳之间。 2、做为双重绝缘的一部分 三、双重绝缘  Doubleinsulation Reinforcedinsulation 一般而言,介于一次侧电路及 1、可触及的未接地导电零件之间,或 2、浮接(floating)的SELV的电路之间或3、TNV电路之间 双重绝缘=基本绝缘+补充绝缘 注:ELV线路:特低电压电路 在正常工作条件下,在导体之间或任一导体之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路。 SELV电路:安全特低电压电路。 作了适当的设计和保护的二次电路,使得在正常条件下或单一故障条件下,任意两个可触 及的零部件之间,以及任意的可触及零部件和设备的保护接地端子(仅对I类设备)之间的电压,均不会超过安全值。 TNV:通讯网络电压电路 在正常工作条件下,携带通信信号的电路。
应该是基本绝缘跟加强绝缘吧,难道不同公司说法不同吗?
0
回复
2021-04-17 09:51
@lihui710884923
问个问题,安规中,板子的螺丝孔要不要和GND连接?

螺丝孔不是接接机壳吗,GND与螺丝孔之间肯定有Y电容

0
回复
2021-04-17 09:59

版主介绍的安规标准是哪个标准?

0
回复
唐先森
LV.2
18
2021-04-18 15:51
好帖
0
回复
2021-04-18 19:52
@batteryli
[图片],是的,MOS脚间距离这么小,很多人要求画板高压距离动不动就要大于2mm/3mm,这对于小体积的电源来说,简直是无法实现的;

那你就要硬件工程师自已去量MOS的脚位距离

0
回复
2021-04-18 19:54
@batteryli
请问个问题,X电容卧式,顶部的塑料壳子与保险丝前面的金属接头贴在一起(因为空间限制,X电容卧倒之后会压到火线端子),这种情况下做认证有没有问题啊;
这个要看实际的产品安规要求,且认证不一样,安规要求的也不同
0
回复
2021-04-18 19:55
@四口丶一心
螺丝孔不是接接机壳吗,GND与螺丝孔之间肯定有Y电容
一般都是有Y电容的,但是很多小功率适配器也是无Y设计
0
回复
2021-04-18 19:56
@四口丶一心
版主介绍的安规标准是哪个标准?
帖子也不是很完善,上述距离也是仅供参考,还是需要结合实际设计的产品来看具体的安规要求
0
回复
2021-04-18 19:56
@唐先森
好帖
共同学习
0
回复
2021-04-18 20:08
具体参考各种安全标准: 
IEC60950\ IEC60065\UL60950\GB8898\GB4943等 
0
回复
鲁珀特
LV.4
25
2021-04-20 12:02

首先感谢楼主的讲解,其次有个小问题关于绝缘穿透中,绝缘的导电率指标是多少,这个是不同标准中不一样还是说有个统一标准。

0
回复
2021-04-22 22:49

安规和EMC方面有啥不同?

0
回复