开关电源EMC及安规注意事项
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。
开关电源前端EMC概述
05
开关电源前端EMC案例分析
案例一：某企业开关电源前端EMC整改
总结词：成功案例
详细描述：某企业由于开关电源前端EMC问题导致产品在电磁环境下性能不稳定 ，经过EMC整改，包括优化电路设计、添加滤波器、加强屏蔽等措施，产品性能 得到显著提升，顺利通过了相关电磁兼容性测试。
案例二：某品牌手机充电器EMC设计
测试设备与环境
测试设备
包括电磁干扰测试接收机、信号ห้องสมุดไป่ตู้生 器、功率分析仪、阻抗稳定网络等。
测试环境
需要满足电磁兼容性测试的场地，包 括开阔场地、屏蔽室等，以确保测试 结果的准确性和可靠性。
测试方法与流程
测试方法
包括传导发射测试、辐射发射测试、抗扰度测试等，每种测试方法都有相应的测试标准 和规范。
测试流程
制。
以上内容仅供参考，如需获取更 准确的信息，建议查阅相关的国 际、国内标准以及企业内部的
EMC标准和规范。
03
开关电源前端EMC设计技术
滤波技术
滤波器类型
滤波器性能测试
包括无源滤波器和有源滤波器，用于 抑制开关电源产生的谐波电流，减小 对电网的干扰。
需要使用专业的测试设备和方法，对 滤波器的性能进行测试和评估，确保 其满足EMC标准要求。
组成
开关电源前端EMC主要由输入滤波器、共模电感和电容组成，用于抑制电磁干扰 ，提高设备的电磁兼容性。
发展趋势与挑战
发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，开关电源前端 EMC技术也在不断发展。未来，开关电源前端EMC将朝着更 高效、更环保、更智能的方向发展。
挑战
尽管开关电源前端EMC技术取得了一定的进展，但仍面临诸 多挑战。如何提高电磁兼容性的同时降低能耗和成本，以及 如何应对复杂多变的电磁环境等，都是亟待解决的问题。
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emc设计要领
开关电源EMC设计要领一、引言开关电源在现代电子设备中应用广泛，但其工作原理导致其发射和抗干扰能力需要特别关注，以满足电磁兼容（E MC）的要求。
本文将介绍开关电源E MC设计的要领和一些实用技巧，旨在帮助工程师更好地设计出符合EM C标准的开关电源。
二、E M C基础知识2.1开关电源的干扰源开关电源的主要干扰源包括：-开关管的开关过渡过程中产生的高频噪声-开关电源输出端产生的谐波-输出滤波电容器的充放电过程中产生的干扰2.2开关电源的受干扰部分开关电源的主要受干扰部分包括：-输入电源线-输出电源线2.3E M C标准在开关电源设计中，应参考以下E MC标准：-C IS PR22：对信息技术设备射频骚扰进行测量的标准-E N55032：对多媒体设备射频骚扰进行测量的标准三、开关电源EM C设计要领3.1地线设计在开关电源设计中，正确的地线设计至关重要。
以下是一些地线设计的要点：-分离输入输出地线-使用足够大的地线面积-减少地线回路面积3.2滤波设计滤波电路对减少开关电源的辐射干扰十分重要。
以下是一些滤波设计的要点：-在输入端使用无功功率滤波器-在输出端使用输出滤波电容器-对滤波电容器进行合理的布局和连接3.3布线设计合理的布线设计可以有效减少开关电源的辐射干扰。
以下是一些布线设计的要点：-使用短而粗的布线-最小化回路面积-根据信号和功率线分开布线3.4屏蔽设计适当的屏蔽设计可以有效减少开关电源的敏感部分对外界干扰的接收。
以下是一些屏蔽设计的要点：-对敏感线路使用屏蔽罩-使用合适的屏蔽材料-避免屏蔽材料出现裂缝或缺陷四、结论本文介绍了开关电源E MC设计的要领和技巧，包括地线设计、滤波设计、布线设计和屏蔽设计。
开关电源的EM C设计需要综合考虑各个方面的因素，才能确保电源符合E MC标准，同时保证设备的稳定工作和抗干扰能力。
通过正确应用这些要领和技巧，工程师可以设计出高性能、符合E M C要求的开关电源。
开关电源安全规范问题解答
开关电源安全规范问题解答开关电源安全规范问题解答1.什么是开关电源的安全规范？开关电源的安全规范简称“安规”。
IEC950标准的名称为“信息技术设备包括商用电气设备的安全性”。
该标准对安全设备的设计要求做了详细规定，用来防止某些危险可能带来的损害或损伤。
这些危险包括电击、电能损伤、火灾、机械和热的伤害、辐射性伤害以及化学性伤害。
2.如何区分开关电源的Ⅰ类电子设备和Ⅱ类电子设备？Ⅰ类电子设备是用下列方法来获得防电击保护的设备：采用基本绝缘的电子设备，必须还要有一种连接装置，使那些在基本绝缘一但失效就会带危险电压的导电零部件能与建筑物配线中的保护接地导体相连。
Ⅱ类电子设备是指防电击保护不仅依靠基本绝缘，而且还需要采取附加安全保护措施的电子设备。
例如采用双层绝缘或加强绝缘的设备，这类设备既不依靠保护接地，也不依靠安装条件的保护措施。
3.如何区分开关电源的一次侧电路和二次侧电路？一次侧电路（初级电路）是指直接与外部供电电网或其他等效供电源连接的内部电路。
在开关电源中，这部分电路包括EMI滤波器、整流桥、高频变压器的一次绕组，以及任何直接连到一次侧的元器件，例如采用一次侧反馈的偏置绕组、光耦合器中的光敏三极管等。
二次侧电路（次级电路）是指未直接连到一次侧功率端的电路（Y 电容除外），其传送的功率来自高频变压器。
4.开关电源的工作电压和安全特低电压有何区别？开关电源的工作电压是指当设备以额定电压在正常使用条件下工作时，绝缘材料所能承受的最高电压。
安全特低电压（SELV）是指具有安全电压保护功能的电路。
在正常工作条件下和单一故障条件下，二次侧电路中任意两个靠近的部件之间或某个部件与Ⅰ类设备的保护地接地端之间的电压均不得超过的一个安全电压值。
5.什么是开关电源的绝缘类型和爬电距离？开关电源的绝缘类型分以下3种：（1）基本绝缘：对防电击提供基本保护的绝缘。
（2）双重绝缘：由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘。
（3）加强绝缘：一种单一的绝缘结构，其所提供的防电击保护等级相当于双重绝缘。
开关电源的EMC及安全规范设计
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，很可能造成与此同一回路的电子器件（尤其是开关管T）的损坏。
2023年开关电源类产品设计的安全规范
2023年开关电源类产品设计的安全规范随着科技的进步和人们对电力需求的不断增长，开关电源类产品在各个领域中得到了广泛的应用。
为了保证开关电源类产品的安全性，制定了一系列的安全规范。
本文将重点介绍2023年开关电源类产品设计的安全规范，包括以下几个方面：一、电源设计和选择1. 安全性能：电源设计应遵循安全性能的原则，包括过压、过流、过温等保护功能，以确保设备的正常运行和使用的安全性。
2. 兼容性：电源设计应与设备的电气特性相匹配，避免过大或过小的供电压力，以免对设备造成损坏或危险。
同时，电源应具备一定的电磁兼容性，以避免对周围设备的干扰。
二、电路设计和布局1. 绝缘和接地：开关电源的电路设计应采用良好的绝缘和接地措施，避免直接接触金属壳体，以保证用户的安全。
2. 线路布置：通过合理的线路布置和隔离，减少线路之间的干扰，提高产品的电磁兼容性，避免对设备的损害和用户的干扰。
三、材料选择和使用1. 火灾防护：采用阻燃材料，确保产品在出现故障时不会引发火灾或扩大已有的火灾。
2. 安全绝缘：采用符合安全绝缘标准的材料，确保产品在正常使用时不会对用户产生电击风险。
四、热管理和散热设计1. 散热设计：合理设计散热系统，保证产品在高负载下的稳定运行，避免因过热导致设备故障或安全隐患。
2. 温度保护：设备应具备过温保护功能，在设备温度超过安全范围时自动停机或降低负载，防止设备过热导致危险。
五、安全标志和警示1. 安全标志：在产品外观上应明显标示产品的相关安全标志和警示标志，以提醒用户正确使用和维护产品。
2. 警示说明书：提供详细的用户使用手册，包括产品的安全使用方法、注意事项和应急处理措施，确保用户正确使用产品。
六、电磁兼容性产品应满足相关的电磁兼容性标准，以避免对周围设备和环境产生干扰。
电磁兼容设计应包括对辐射和传导干扰的控制，以保证产品的正常工作和用户的安全。
以上是2023年开关电源类产品设计的安全规范的主要内容。
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何謂機械及熱危險 :
避免使用者, 因碰觸高溫零件造成傷害.
設備本身機構的穩定度及避免使用者遭結構 之尖銳角傷害. 提供適當保護或鎖定, 以防止受可移動危險 零件傷害.
何謂輻射傷害 :
輻射傷害型式, 可能為音頻、無線電頻率、 紅
外線、高強度可見光、凝聚光、紫外線、離 子化輻射……等. 若設備內會產生某種形式之輻射, 則針對使用者 及維修者人體仍能接受程度的輻射值, 制定規章. < 詳述於輻射法規 >
線 路 甲 線 路 乙
I1
R
V2
圖一
圖二
圖三
EMI設計基本概念 :
有效的減少傳導式干擾方式 : 1. 檢討雜訊產生物的運作. (設計線路儘量利用直線, 減少諧波的含量) 2. 脈波的考量. (脈波的波寬愈寬, 上升時間愈長, 產生的干擾愈小. 脈波的干擾程度與波寬及上升時間成反比) 3. 減少電弧的產生次數. 4. 儘量利用頻寬之下限. 5. 盡量使用低電感金屬接線. 6. 多利用濾波器. 7. 易受干擾元件, 盡量與負載放置一處, 減少偶合的程度. 8. 使用同一電源的不同系統應加裝反偶合裝置. 最好不同系統接用單獨電源. 9. 盡量使用低能量的靈敏裝置.
FCC Label 印製內容 :
(4) 所有組合零件均有FCC認証, 組合後系統不再測詴, Label內容必須如下 Trade Name Model Number Assembled From Tested Components (Complete System Not Tested) FOR HOME OR OFFICE USE
EN61000-4-8: 1993, EN61000-4-11:1994)
申請方式 1. SELF CERTIFICATION 自我認証 2. COMPETENT BODY 經由具有公信力之機構發行之驗證機構發行證書及報告
(目前無線通信產品須做此項申請, 此機構目前為BZT)
FCC CLASS B 產品參展注意事項 : 根據FCC Part 2 2.803 & 2.806規定, 未經FCC認可之Class B產品, 參展
時不可提供參考價格或直接於會場報價, 同時須於展示會上之每一樣品明顯
處貼上以下字句之Label.
“The device has not been authorized as required by the rules of the rules of the Federal Communications Commission. This device is not and may not be, offered for sale or lease, or sold or leased, until authorization is obtained.”
CE MARK :
CE = EMC + LVD EMC : LVD : EMC = EMI + EMS EMI : EMS :
電磁干擾及電磁相容性 低電壓指令 電磁干擾 電磁相容性 (免疫力)
何謂電磁干擾 (EMI) :
EMI為Electric Magnetic Interruption之簡稱, 指產品有其干擾(輻射或傳導)之現象. 一般即稱為 “電磁干擾性”
Safety基本概念 簡 介
何謂Safety (安規) :
ITE產品安規標準的設立, 主要是防止“人” 在 使用資訊產品時, 受到以下之危險傷害. - 雷擊傷害 - 能量傷害 - 火災 - 機械及熱傷害 - 輻射傷害 - 化學傷害
何謂雷擊傷害 :
雷擊是指電流流過人體, 只要有數毫安培即會 對人體造成健康影響, 當然更大的電流會產生 更大的危險. <一般而言, 40Vp-p或60Vdc以下的電壓, 不視 為危險電壓, 但可能碰觸的零件或把手皆應 接至大地或做適當的隔離>
10.系統中有靈敏裝置, 不使用時, 應切斷其電源
EMI設計基本概念 :
傳導與輻射路徑 :
輻射干擾
發射機 共通接地
接收機
共用電源
傳導干擾
電源電纜
EMI設計基本概念 :
消除EMI的主要方法 : 接地, 屏蔽和濾波.
接地 : 接地 系統內電機與墊子元件至大地參考點之間所建立的電傳導路徑. 搭接 建立兩金屬面之間相接的低阻抗路徑.
3. EMS測試法規中文解釋 :
EN61000-4-2為ESD Test (靜電測試) EN61000-4-3為RS Test (幅射耐受度測試)
EN61000-4-4為EFT Test (電子快速脈衝測試)
EN61000-4-5為Surge Test (雷擊測試) EN61000-4-6為CS Test (傳導耐受度測試) EN61000-4-8為PFMF Test (電源頻率磁場測試) EN61000-4-11為DIP Test (電壓突降測試)
何謂能量危險 :
大電流供應或高容抗線路的相鄰兩端子間, 短 路情況下, 可能會產生電弧放電或在燃燒中放 射出已熔化之金屬物, 即使是低電壓線路, 也可 能會造成能量危險.
何謂火災 :
在過載 、 零件失敗、絕緣崩潰、高阻抗或連 接器鬆脫時, 產生異常溫度, 有可能產生火災危 險. <設備內著火, 不可散佈到起火點相鄰區域或 對設備外區域造成危險>
“ This device has not yet been tested for compliance with FCC rules. This device may not be leased until complacence with Class A limits has been verified.”
何謂BSMI :
所謂BSMI即為台灣標準檢驗局於1998/01/01起即開 始對銷售於國內市場之資訊產品要求必須認證.
BSMI所使用之法規為CNS13438
BSMI沒有MARK, 而是用檢磁Number做管制
<註> 自1998/01/01起, 只要在台灣市場銷售的資訊產品, 均需申請BSMI認證, 不論其產地為何處.
FCC Label 印製內容 :
FCC Standard Part 15 Section 15.19針對ITE產品規定其Label印刷內容如下 : (1) Class A 自我認証, Label內容必須有以下內容 This device complies with Part 15 of the FCC Rules. Operation is subject to the following two conditions : (1) this device may not cause harmful interference, and (2) this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation. (2) Class B DOC 自我認証, Label內容必須有FCC Mark及說明, 如下圖 Trade Name Model Number Tested To Comply With FCC Standards FOR HOME OR OFFICE USE (3) Class B ID認証, Label內容必須有FCC Mark及Class A內容, 如下圖 (Label上可以只放FCC Mark, Class A內容放置於Manual中) FCC ID Number & Model Number This device complies with Part 15 of the FCC Rules. Operation is subject to the following two conditions : (1) this device may not cause harmful interference, and (2) this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation.
<註> 以前ITE產品可直接送FCC認証, 取得FCC ID, 但自2000/11/15起 FCC已不再認証, 授權由TCB發ID Number, 而TCB只接受美國當地 實驗室所送案件, 用意在鼓勵其他地區以DOC方式認証.
申請EMI認証,測詴項目List :
歐洲地區 :
認証EMI Mark
Standard
EMC
分為EMI (電磁干擾測詴) & EMS (電磁相容測詴) 兩部份, 1. EMI部份為 EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3
2. EMS部份為 EN55024
(內含7項測詴EN61000-4-2:1998, EN61000-4-3:1998, EN61000-4-4:1995, EN61000-4-5:1995, EN61000-4-61996,
何謂電磁免疫 (EMS) :
EMS為Electric Magnetic Susceptibility之
簡稱,測詴產品對外界雜訊抗其干擾之能力. 一般俗稱為 “電磁免疫力”
申請EMI認証,測詴項目List :
美洲地區 :
認証EMI Mark Standard 申請方式 FCC FCC Part 15 (EMI 電磁干擾測詴) 1. Class A 自我認証 2. Class B DOC 自我認証方式 3. Class B 經由TCB認証, 取得FCC ID Number
申請EMI認証,測詴項目List :
2001年起申請EMC認證, 須注意 :
1. 請特別注意EMS版本, 使用舊版Standard 2001/01/01 已不被歐洲市場所接受. 2. EMI測試法規中文解釋 :