开关电源的EMC及安全规范设计
开关电源类产品设计的安全规范
开关电源类产品设计的安全规范
包括以下几个方面：
1. 符合国际标准：开关电源类产品设计应符合国际标准，例如IEC 60950-1（信息技术设备安全性通用要求）、EN 61558（电力设备的安全性和隔离变压器的安全性要求）等。
2. 输入端的安全：设计应考虑输入端的安全性，确保对电源质量进行滤波和稳压处理，防止过压、过流等问题。
3. 输出端的安全：设计应考虑输出端的安全性，确保稳定和可靠的输出电压、电流，并具备过载保护、过压保护、短路保护等功能。
4. 绝缘和隔离：开关电源应具备输入输出之间的绝缘和隔离功能，以保护用户免受电击风险。
5. 温度管理：合理设计散热系统，确保开关电源在正常工作范围内的温度不会过高，避免因过热导致电路失效或火灾等情况。
6. 标识和警示符号：产品上应清晰标识电源参数、输入/输出接口、警示符号等，以提示用户正确使用和避免潜在危险。
7. 物料选择和组装工艺：合理选择和使用电子元件，确保其符合安全要求，并采取合适的组装工艺，减少产品故障和火灾风险。
8. 可靠性测试和认证：开关电源应进行可靠性测试，例如Aging测试和温度循环测试等，以验证产品的稳定性和长期可靠
性。
同时，可以通过第三方认证机构获取相应认证，如CE认证、UL认证等。
总之，开关电源类产品设计的安全规范需要综合考虑输入端、输出端的安全性，绝缘和隔离、温度管理、标识和警示符号等因素，确保产品能够符合相关安全标准和要求，保障用户的使用安全。
开关电源emc设计要领
开关电源emc设计要领摘要：一、开关电源EMC 设计的重要性二、开关电源EMC 设计的挑战三、开关电源EMC 设计的基本原则四、开关电源EMC 设计的具体方法五、开关电源EMC 设计的实践应用六、开关电源EMC 设计的未来发展趋势正文：开关电源EMC 设计要领随着电子技术的不断发展，开关电源在通信、控制、计算机等领域得到了广泛的应用。
然而，开关电源产生的电磁干扰（EMC）问题也日益受到了人们的关注。
EMC 问题不仅影响设备的正常工作，还可能对周围的电子设备产生干扰，甚至可能对公共安全造成威胁。
因此，开关电源的EMC 设计变得越来越重要。
开关电源EMC 设计的挑战开关电源的EMC 设计面临着诸多挑战，如开关电源内部元器件的布局、接地、滤波等方面的设计。
这些挑战需要设计者具备丰富的经验和专业知识，以便在设计过程中充分考虑各种因素，确保开关电源的EMC 性能。
开关电源EMC 设计的基本原则开关电源EMC 设计应遵循以下基本原则：1.整体设计原则：在设计之初，应充分考虑EMC 问题，将EMC 设计融入整体设计之中，使之成为整个系统设计的一部分。
2.模块化设计原则：将开关电源划分为不同的功能模块，对每个模块进行独立设计，以简化EMC 问题。
3.层次化设计原则：根据EMC 问题的严重程度，采取不同的设计策略，如屏蔽、滤波等，有针对性地解决EMC 问题。
开关电源EMC 设计的具体方法具体方法包括：1.优化开关电源内部元器件的布局，减少电磁干扰的产生。
2.合理选择开关电源的接地方式，如单点接地、多点接地等。
3.设计合适的滤波器，滤除开关电源产生的电磁干扰。
4.采用屏蔽技术，阻止电磁干扰的传播。
5.遵循相关标准和规范，确保开关电源的EMC 性能。
开关电源EMC 设计的实践应用在实际应用中，开关电源的EMC 设计需要根据具体的应用场景和需求，采取相应的EMC 设计策略。
例如，在通信系统中，开关电源的EMC 设计需要满足严格的电磁兼容性要求，以保证通信系统的正常工作；在计算机系统中，开关电源的EMC 设计需要重点关注减小电磁干扰对计算机硬件的影响。
开关电源类产品设计的安全规范
开关电源产品设计安全规范1.范围1.1 本规范规定了0公司户内使用、额定电压≤600V开关电源产品的设计安全要求，它包括参考标准资料、标志说明、一般要求和试验条件、电气技术参数规格、材料和结构、电气试验、机械试验、环境可靠性试验、包装、存放、出货和附录项内容。
1.2 它主要以信息技术设备，包括电气设备和相关设备的安全标准。
2. 主要参考文献2.1 IEC60950-1999：信息技术设备的安全。
2.2 IEC61000-4（所有系列）：电磁兼容性--测试和测量技术。
2.3IEC61000-3-2-1998：电磁兼容性第3部分：限值第2章低压电气和电子设备产生的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）。
2.4 IEC61000-3-3-1998：电磁兼容性第3部分：限值第3章标称电流≦16A低压电气和电子设备供电系统中电压波动和变化的限制。
2.5 IEC60384-14-1993：电子设备用固定电容器第14部分：分规范为电源的电磁干扰准备固定电容器。
2.6 CISPR22-1998：信息技术设备无线电干扰特性的限值和测量方法。
2.7 CISPR24-1997：信息技术设备无线电抗扰度特性的限值和测量方法。
2.8 IEC60695-10-2：1995：着火危险试验第10部分：减少电子技术产品因点火引起的异常加热效应的指南和试验方法第2部分：用球压试验测试非金属材料构成产品的耐热方法。
2.9 IEC61140-1997：防电击保护设备和安装的一般要求。
2.10 IEC60227-1997：额定电压450V/750V及以下PVC绝缘电缆。
3. 标记和说明3.1 额定功率：成品要清晰地标有额定功率，它包括下列项：额定电压或额定电压范围（V）；功率特性符号：AC（～）、DC（）额定频率或额定频率范围（Hz）；额定电流（mA或A）；Ta值（如果是的话25℃，可不标）；IP指数（如果是的话IP00、IP20或一般防护设备，可不标）；0公司名称或商标或识别标志；型号代码或型号标记；符号回（仅对Ⅱ对于I类设备）；安全认证标志和控制编号等。
开关电源类产品设计的安全规范文
开关电源类产品设计的安全规范文第一章介绍1.1 背景开关电源是一种常见的电力转换设备，广泛应用于各种电子设备中，它能将交流电转换为稳定的直流电供电给电子设备。
然而，由于开关电源的特殊性质，不当的设计和使用可能会造成安全风险，因此有必要制定开关电源类产品的安全规范。
1.2 目的本文旨在提供一系列安全规范，以指导开关电源类产品的设计和使用，确保产品在正常运行和故障情况下的安全性能，并减少潜在的安全风险。
第二章总则2.1 适用范围本规范适用于所有开关电源类产品的设计、制造和使用。
2.2 定义2.2.1 开关电源：将交流电转换为直流电的电力转换设备。
2.2.2 输入端：开关电源与供电网络相连的部分。
2.2.3 输出端：开关电源与电子设备相连的部分。
2.2.4 安全规范：为确保产品的安全性能而制定的指导性文件。
2.3 设计原则2.3.1 安全性原则：在设计过程中，应始终以保障使用者人身安全为首要原则。
2.3.2 可靠性原则：开关电源应具备良好的可靠性，以保证其正常运行和故障情况下的安全性能。
2.3.3 适用性原则：开关电源应根据具体的使用环境和要求进行设计，以确保其适用性和稳定性。
第三章电气安全设计3.1 输入端设计3.1.1 电压范围：开关电源的输入端应具备适当的电压范围，以适应不同的供电网络。
3.1.2 过压保护：应设计过压保护电路，以防止输入端过高的电压损坏开关电源。
3.1.3 过流保护：应设计过流保护电路，以防止输入端超过额定电流而导致的过热和损坏。
3.2 输出端设计3.2.1 输出电压范围：开关电源的输出端应具备稳定的输出电压范围，以满足电子设备的工作要求。
3.2.2 短路保护：应设计短路保护电路，以防止输出端短路而导致的过流和损坏。
3.2.3 过载保护：应设计过载保护电路，以防止输出端超过额定负载而导致的过热和损坏。
3.3 绝缘和接地设计3.3.1 绝缘：开关电源的输入端和输出端应保持良好的绝缘，以防止电击和触电危险。
实训1 开关电源EMC设计
1.5 开关电源说明书的编写模板
2.开关电源方案的选择
2.1 确定开关电源芯片的厂商 现在用的最广泛的有PI,Fairchild,IR,Infineon,TI,ST等,其中PI的型 号最多,抗干扰性能也不错,但价格较高.其它的厂商型号都比较少, 但用在产品中的性能都差别不大,应尽量选择比较熟悉的芯片
3.9.4 根据厂家的磁芯的参数表可得出磁芯的A e, Le, A , Bw. 3.9.5 初级匝数Np的计算公式如下 1) N U max* 10
L
8 P
4 f * Bm * Ae
2) N Uin * ton *10 Ae * ( Bm Br )
8 P
两个公式计算出的值会有很大的差别,因此,任何公式的 计算都无法达到满意的需求,必须经过反复的调试,才 能达到满意的效果,且值也不是唯一的.
3.4 Dmax 由以下公式确定
3.5 电流波形参数Kip的确定 3.5.1 当Kip≤1时,Kip=Krp=Ir/Ip 如下图
3.5.2 当Kip≥1时,
如下图
3.5.3 连续模式下,宽电压输入时一般取Kip=0.4 ,230V 时,Kip=0.6. 3.5.4 断续模式下,取Kip=1.
4.4 EMI 预测试
4.4.1 交流电源线的传导骚扰测量(0.15~30MHZ) 传导骚扰测量分为峰值检波,准峰值检波,平均值检波.一般由准峰值和平均 值是否超标来判别.但由于准峰值扫描很慢,所以一般先扫描峰值,如果峰值 低于准峰值和平均值,则没必要再往下测试,产品一定合格.只有当峰值超标 时,可对超标部分扫描准峰值扫描,判别是否超标,这样可以加快测试时间. 一般预测试产品必须低于极限值2dB,才能保证产品合格,最好低于6dB. 4.4.2 辐射骚扰的场强测量(30~1000MHZ) 辐射测量要在半电波暗室中测量,被试产品放在转台上,由天线接受器对产 品的各个角度进行测量.一般分3m和10m距离的测量.同上被测试的产品低 于极限值越多越好. 4.4.3 骚扰功率的测量(30~300MHZ) 骚扰功率一般用吸收钳法测量设备的辐射发射,主要用于家电和电动工具 的辐射发射的测量.吸收钳在电源线上移动,以找到最大的辐射发射点,一般 在1/2波长处,骚扰功率最大. 4.4.4 谐波电流测量 一般要求完成40次谐波以下的测量.对于家用电器,只要电路板不是设计的 非常差,一般都能通过测量.在设计中不是考虑的重点.
开关电源的EMC设计
开关电源的EMC设计钱照明吕征宇何湘宁浙江大学电气工程学院杭州 310027摘要：本文就开关电源EMC设计进行了简明、扼要地分析和讨论。
叙词：开关电源电磁兼容一、前言电子技术的迅猛发展一方面带动了电源技术的发展，一方面也对电源产品提出了越来越高的要求。
体积小、重量轻、高效率、高可靠性的“绿色电源”已成为下一代电源产品的发展趋势。
功率密度的急剧增大导致电源内部电磁环境越来越复杂，产生的干扰对电源本身及周围电子设备的正常工作都造成威胁。
同时随着国际电磁兼容法规的日益严格，产品的EMC性能指标直接关系到其推向市场的时间。
电磁兼容(EMC)是指在有限的空间、时间和频谱范围内各种电气设备共存而不引起性能下降，它包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感(EMS)两方面的内容。
EMI是指电气产品向外发出噪声，EMS则指电气产品抵抗电磁干扰的能力。
一台具备良好电磁兼容性能的设备，应该既不受周围电磁噪声环境的影响也不对周围环境造成电磁干扰。
为了减小电气设备间的相互干扰，营造良好的电磁工作环境，世界各国都制定了各自的EMC标准供电气厂商参考，以利于相互间的工作协调。
如国际电工委员会的IEC61000及CISPR系列标准、欧共体的EN系列标准、美国联邦通信委的FCC系列标准等等。
我国现行的GB/T13926系列EMC标准主要是参照CISPR修订的。
EMC标准本身是不具有法律效应的，只是由于欧共体的89/336/EEC政府指令以EN标准为判断基准，才使EN标准成为事实上的强制性标准，该标准规定凡不符合其规定的产品将被逐出欧洲市场。
应该指出的是89/336/EEC 指令只对在最终用户市场上流通的商品电源作出了规定，而对作为其它产品部件的电源商品是没有规定的，它们不在法律规定的范围之内。
二、开关电源EMI的特点在已发表的有关电力电子EMI问题的大量论文中，几乎有一半是关于开关电源中的EMI 问题。
这是因为开关电源功率变换器中的功率半导体器件的开关频率通常较高，功率开关管的高速开关动作，不可避免地要导致严重的EMI。
开关电源类产品设计的安全规范文（二篇）
开关电源类产品设计的安全规范文开关电源类产品设计的安全规范是确保产品在使用过程中能够保持人身安全以及防止潜在的火灾风险的重要措施。
本文将介绍一些关键的安全规范，以指导开关电源类产品的设计。
一、输入电压范围设计规范开关电源类产品应该具备一定的输入电压范围，以适应不同地区的电网电压变化。
在设计过程中，需要考虑到用户可能接入的电压范围，并确保产品在这个范围内能够正常工作。
此外，也需要考虑到电网电压的瞬时波动和瞬态干扰对产品的影响，因此需要在设计中加入合适的滤波和保护措施。
二、输出电压稳定性和过载保护规范开关电源类产品的输出电压应该具备良好的稳定性，并且能够在负载变化时能够及时调整输出电压以保持稳定。
同时，产品还应该设计过载保护功能，当负载超出额定范围时，能够及时切断输出，避免产生过流现象，从而防止产品过热和故障的发生。
三、短路保护和过压保护规范为了避免因短路或过压而引起的火灾风险，开关电源类产品需要设计短路保护和过压保护功能。
短路保护功能可以使产品在出现短路时能够自动切断输出，防止过大电流通过导线引发火灾。
过压保护功能可以对输出电压进行监测和调节，当输出电压超过预设的安全阈值时，能够自动切断输出，保护负载和产品的安全。
四、绝缘保护规范在开关电源类产品的设计中，需要考虑到输入和输出之间的电气绝缘保护。
绝缘保护可以防止输入和输出之间的电流回耐坟，从而避免触电事故的发生。
在设计过程中，需要采用合适的隔离材料，确保输入和输出之间有足够的电气绝缘距离，并进行绝缘测试，以确保产品符合安全标准。
五、过温保护规范在开关电源类产品的设计中，需要考虑到产品在工作过程中可能会产生的过热问题。
为了防止过热引发火灾风险，产品需要设计过温保护功能。
过温保护功能可以监测产品的温度，并在温度超过预设安全阈值时，自动切断输出或采取其他保护措施，以防止过热损坏和火灾的发生。
六、电容器的选择和使用规范在开关电源类产品的设计中，电容器是一个非常重要的组件，具有滤波和稳压的作用。
通信开关电源的EMI／EMC设计
通信开关电源的EMI／EMC设计第一篇：通信开关电源的EMI／EMC设计通信开关电源的EMI／EMC设计引言通信开关电源一般都采用脉冲宽度调制(PWM)技术，其特点是频率高、效率高、功率密度高、可靠性高，另外还有体积小、重量轻、具有远程监控等优点，因此被广泛地应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系统及IP网络中，是信息技术设备正常工作的核心动力。
然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是电磁干扰(EMD)源，他产生的电磁干扰EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子产品造成干扰。
同时，通信开关电源要有很强的抗电磁干扰的能力，特别是对雷击、浪涌、电网电压、电场、磁场、电磁波、静电放电、脉冲串、电压跌落、射频电磁场传导抗扰性、辐射抗扰性、传导发射、辐射发射等项目需要满足有关EMC标准的规定。
开关电源引起电磁兼容性的原因通信开关电源因工作在高电压大电流的开关工作状态下，其引起电磁兼容性问题的原因是相当复杂的。
按耦合通路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种；按照干扰信号对于电路作用的形态不同，可将电源系统内的干扰分为共模干扰和差模干扰两种。
通常，线路电源线上的任何传导干扰信号，都可表示成共模和差模干扰两种方式。
在开关电源中，主功率开关管在高电压、大电流或以高频开关方式工作下，开关电压及开关电流的波形在阻性负载时近似为方波，其中含有丰富的高次谐波分量。
由于电压差可以产生电场、电流的流动可以产生磁场，以及丰富的谐波电压电流的高频部分在设备内部产生电磁场，从而造成设备内部工作的不稳定，使设备的性能降低。
同时，由于电源变压器的漏电感及分布电容，以及主功率开关器件的工作状态非理想，在高频开或关时，常常产生高频高压的尖峰谐波振荡，该谐波振荡产生的高次谐波，通过开关管与散热器问的分布电容传人内部电路或通过散热器及变压器向空间辐射。
如图1所示，电网中含有的共模和差模噪声对开关电源产生干扰，开关电源在受到电磁干扰的同时也对电网其他设备以及负载产生电磁干扰，例如返回噪声、输出噪声和辐射干扰等。
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开关电源的EMC及安全规范设计
开关电源不需要沉重的电源变压器，具有体积小、重量轻、效率高的优点，且市场上已有成品开关电源集成控制模块，使电源设计、调试简化许多，所以，在大多数的电子设备（如计算机、电视机及各种控制系统）中得到了广泛的应用。
然而，开关电源自身产生的各种噪声却形成了一个很强的电磁干扰源。
这些干扰随着开关频率的提高、输出功率的增大而明显地增强，对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁。
因此，只有提高开关电源的电磁兼容性，才能使开关电源在那些对电源噪声指标有严格要求的场合下被采用。
开关电源产生噪声的原因
开关电源的种类很多，按变换器的电路结构可分为串并联式和直流变换式两种；按激励方式可分为自激和它激两种；按开关管的组合可分为桥式、半桥式、推挽式等。
但无论何种类型的开关电源都是利用半导体器件的开和关工作的，并以开和关的时间比来控制输出电压的高低。
由于它通常在20kHz以上的开关频率下工作，所以电源线路内的dv/dt、di/dt 很大，产生很大的浪涌电压、浪涌电流和其它各种噪声。
它们通过电源线以共模或差模方式向外传导，同时还向周围空间辐射噪声。
图1给出了一种典型的开关电源电路的简图，下面以此为例分析其产生噪声的主要原因。
一次整流回路的噪声
在一次整流回路中，整流二极管D1～D4只有在脉动电压超过C1的充电电压的瞬间，电流才从电源输入侧流入。
所以，一次整流回路产生高次畸变波，形成噪声。
开关回路的噪声
一是电磁辐射。
电源在工作时，开关管Ｔ处于高频率通断状态，在由脉冲变压器初级线圈L、开关管T和滤波器C构成的高频电流环路中，可能会产生较大的空间辐射噪声。
如果C的滤波不足，则高频电流还会以差模方式传导到交流电源中去。
二是感性负载引起的浪涌电压。
在开关回路中开关管T的负载是脉冲变压器的初级线圈L，是感性负载，所以开关管在通断时，在脉冲变压器的初级线圈的两端会出现较高的浪涌电压，很可能造成与此。