黎銘壯 唐型麗
(珠海格力電器股份有限公司 珠海 519070)
電源適配器是一種體積小、重量輕、功耗低、效率高、穩(wěn)壓范圍寬的設(shè)備,特別是給電器產(chǎn)品和人體自身能提供良好的安全保護(hù),因此被廣泛應(yīng)用到各類電器產(chǎn)品上。在日新月異的二十一世紀(jì),使用電源適配器的產(chǎn)品已經(jīng)不局限在手機(jī)、筆記本電腦、收音機(jī)等各類信息技術(shù)和音視頻設(shè)備上,也越來越多地應(yīng)用到了電風(fēng)扇、吸塵器、加濕器、空氣凈化器等等這些家用電器產(chǎn)品上。
3C認(rèn)證是我國(guó)的強(qiáng)制性認(rèn)證,列入強(qiáng)制性認(rèn)證目錄的產(chǎn)品必須獲得3C證書才能進(jìn)行生產(chǎn)、銷售。貼著3C標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品通常認(rèn)為是安全的,滿足相關(guān)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前,市面上有很多家用電器產(chǎn)品通過電源適配器進(jìn)行供電。那么,獲得3C證書的電源適配器,是否認(rèn)為安全可靠?直接給家用電器供電,能否滿足家用電器標(biāo)準(zhǔn)的要求?
電源適配器屬于國(guó)家強(qiáng)制性認(rèn)證的產(chǎn)品,在強(qiáng)制性認(rèn)證目錄里面被歸分為信息技術(shù)設(shè)備類和音頻、視頻電子設(shè)備類,產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)分別是:GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分:通用要求》和GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》,而家用電器產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)是:GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求》,標(biāo)準(zhǔn)不一樣,我們通過拆開兩個(gè)取得3C認(rèn)證的電源適配器,查看其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu),評(píng)估其是否可以滿足家用電器的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求。
如圖 1 和圖 2 所示,這兩個(gè)電源適配器都只有1個(gè)藍(lán)色的Y電容,其跨接在安全隔離變壓器的初級(jí)和次級(jí)之間,很顯然不滿足家用電器的安全標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1-2005中22.42條款,保護(hù)阻抗應(yīng)至少由兩個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成的要求。
為什么取得3C證書的電源適配器也不符合家用電器3C認(rèn)證的要求?帶著這個(gè)疑問,我們應(yīng)先了解用到的一種阻抗元件——Y電容。
依據(jù)IEC 60384-14-2005《電子設(shè)備用的固定電容器第14-2部分:空白詳細(xì)規(guī)范抑制電磁干擾和連接電源用電容器僅安全試驗(yàn)》,安規(guī)電容可以分為X電容及Y電容兩類(見圖3)。Y電容是指跨接于零線和地線(N-G)以及火線和地線(L-G)之間的電容器,適用于電容失效時(shí)危及人身安全、會(huì)導(dǎo)致電擊的場(chǎng)合,可以防止電器漏電或機(jī)殼帶電,起到關(guān)鍵的防護(hù)作用。
Y電容作為安全電容,其外觀多為橙色或藍(lán)色,按照要求,必須要取得檢測(cè)機(jī)構(gòu)的安全認(rèn)證,獲得證書的產(chǎn)品一般都標(biāo)上耐壓AC 275 V或AC 250 V字樣以及安全認(rèn)證標(biāo)志(如CQC標(biāo)識(shí)等)。圖4圈出來的是電源適配器的輸出接頭,屬于人手可觸及到的金屬片,其與Y電容一腳相連,根據(jù)GB 4706.1-2005中3.3.6對(duì)保護(hù)阻抗的定義,此Y電容屬于保護(hù)阻抗,流過此Y電容的電流一旦過大,使用者就將會(huì)有觸電的危險(xiǎn)!
對(duì)于保護(hù)電路,可簡(jiǎn)化為圖5所示的電路模型,表示帶電部件與人手易觸及部件之間。
圖中兩級(jí)相通只有兩條“路徑”:一條是安全隔離變壓器,將220 V的市電降壓為安全電;另一條則為跨接的Y電容,上文說到的保護(hù)阻抗。從邏輯上講,只有兩條“路徑”都安全,才能認(rèn)為整個(gè)電路是安全的電路,人手觸摸到的是安全電。如果僅有一個(gè)Y電容,當(dāng)這個(gè)Y電容出現(xiàn)問題時(shí),最糟糕的情況是,強(qiáng)電直接“竄”到次級(jí)電路,發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
正是考慮到安全的可靠性,GB 4706.1-2005中22.42明確要求,保護(hù)阻抗應(yīng)至少有兩個(gè)單獨(dú)的元件(Y電容認(rèn)為是足夠穩(wěn)定的阻抗元件)構(gòu)成。
圖1 某電源適配器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖2 某電源適配器PCB板
圖3 X電容和Y電容
圖4 電源適配器的輸出接頭
圖5 保護(hù)電路的簡(jiǎn)化
對(duì)于保護(hù)阻抗要求使用的元件數(shù)量上,信息技術(shù)設(shè)備類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)GB 4943.1和家用電器的標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1也存在差異。
由前文可知,GB 4706.1(22.42)要求至少使用兩個(gè)單獨(dú)的阻抗元件,而GB 4943.1(1.5.6)則允許使用一個(gè)符合GB/T 14472規(guī)定的Y1類電容。這樣,就使得一些獲得3C證書的電源適配器,不能直接用在家用電器產(chǎn)品上。家用電器要通過測(cè)試,獲得證書,就必須對(duì)電源適配器按照GB 4706.1的要求進(jìn)行整改。這種情況還將會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)客觀存在,認(rèn)證新人需要特別留意。
這種不同類別標(biāo)準(zhǔn)之間的差異性,往往會(huì)影響我們對(duì)零部件選用要求的判斷,認(rèn)為有證書的零部件即可適用整機(jī)要求,但實(shí)際并非如此,最終導(dǎo)致樣品整改,耽誤了認(rèn)證周期,增加了檢測(cè)費(fèi)用。因此,在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就應(yīng)提前介入了解,選擇滿足要求的電源適配器,以便認(rèn)證順利獲得通過。
事實(shí)上,對(duì)于家用電器使用的電源適配器,也曾在國(guó)家認(rèn)監(jiān)委TC 04技術(shù)專家會(huì)議上進(jìn)行過討論,會(huì)議形成的決議為:
在家電整機(jī)檢測(cè)中,僅接受采用GB 4706.1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證的電源適配器或隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果,不接受GB 4943的CCC證書或隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果。
這就很明確:電源適配器的3C證書并不適用于家用電器的整機(jī)認(rèn)證。因?yàn)榧矣秒娖餍枰氖鞘褂肎B 4706.1作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的CQC自愿性證書,而不是使用GB 4943.1作為信息技術(shù)設(shè)備類產(chǎn)品評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的3C強(qiáng)制性證書。
圖6 整改后的某電源適配器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖7 “雙Y”結(jié)構(gòu)的原理圖
圖1已獲得3C認(rèn)證的電源適配器,可以增加一個(gè)Y電容(如圖6,原理圖如圖7),形成兩個(gè)Y電容的“雙Y”結(jié)構(gòu),即可滿足GB 4706.1(22.42)保護(hù)阻抗應(yīng)至少有兩個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成的要求。該電源適配器可申請(qǐng)GB 4706.1的CQC認(rèn)證,方便使用到家用電器產(chǎn)品上。
綜上,家用電器產(chǎn)品在做認(rèn)證時(shí),電源適配器需作為關(guān)鍵零部件列入型式試驗(yàn)報(bào)告中,應(yīng)盡可能選用滿足GB 4706.1的有CQC認(rèn)證的電源適配器確保達(dá)到家用電器的安規(guī)要求,這樣既可節(jié)省隨機(jī)測(cè)試的費(fèi)用,又能縮短產(chǎn)品的認(rèn)證周期,事半功倍。