电子设备的安全试验
摘要:在实践的基础上,参照有关安全试验规范,归纳出电子设备安全试验的基本原则及其试验项目和试验要求。
关键词:电子设备;安全试验;试验规范
引言
就电子设备的质量和可靠性而言,我们的设备在电磁兼容等方面取得了较全面、深入的进步;然而在安全试验和设计方面差距仍较大。只有先深刻理解了关于安全试验的标准与要求,才可能有针对性地做出设计和改进。
1 电子产品安规试验的一般原则要求
试验之前应理解如下一些原则要求。
1)产品安全测试前,应首先确认设备的移动性、设备对电击的保护类型、与电源连接的方式、以及污染的等级等;
2)列出所有经过认证或未经认证的安规元器件的清单,确定是否应作为设备的一个组成部分,承受规范规定的有关试验;
3)除另有说明外均为型式试验,应在一个样品上进行,该样品应承受全部有关试验;
4)如果设备的设计和结构已清楚地表明某一试验对设备不适用,则该试验就不应进行;
5)当元器件未由公认的试验机构认证,该元器件应作为设备的一个组成部分,承受本规范规定的有关试验;当元器件已由公认的试验机构认证,符合与有关的国家标准或IEC元器件标准相协调的某一标准时,不承受有关的国家标准或IEC元器件标准中规定的那部分试验;
6)跨接在危险电路和安全电路间的封闭和密封的零部件、及灌封零部件,应承受相应的温度循环试验和潮湿处理试验,然后再进行抗电强度试验,检验其是否能提供足够的绝缘;
7)MOS器件和IGBT器件的封装材料属于已认证的材料,不进行耐热、防火及抗电强度的试验。
2 电子产品安全试验项目与要求
2.1 温度循环和潮湿处理试验
对跨接在危险电路和安全电路间封闭的、密封的、和灌封的零部件,应承受相应的温度循环试验和潮温处理试验,然后再进行抗电强度试验,检验其是否能提供足够的绝缘(吸湿材料的判定,必要时可通过潮湿试验处理后进行抗电强度试验来确定)。
该试验不做任何判定,仅用于抗电强度测试前对器件的处理。
2.2 介电强度试验
检验设备中元器件使用的绝缘材料是否具有足够的抗电强度。在进行抗电强度试验前须进行模拟发热试验,使这些元器件和部件处于充分发热状态。
试验期间,绝缘不应击穿。当由于加上试验电压而引起的电流,以失控的方式迅速增大时(即绝缘无法限制电流),则认为已发生绝缘击穿。电晕放电或单次瞬间闪络不应算是绝缘击穿。
2.3 机械结构试验
2.3.1 机架稳定性试验
试验分下列4项,每项单独进行。
1)当使设备相对于其正常垂直位置倾斜10°时,该设备不应翻倒;
2)对落地设备,在距离地面不超过2m的最不利的高度上,沿任意方向施加大小等于设备重20%的力(但不大于250N),该落地设备不应翻倒;
3)对高度≥1m,质量≥25kg的设备,在距离地面不超过2m的最不利高度上,沿任意方向对设备施加大小等于设备重量20%的力(但不大于250N),该落?设备不应翻倒;
4)对落地设备,当将800N恒定向下的力,在最大力矩点处施加到任何水平工作表面上,或施加到距离地面高度不超过1m,具有明显支点的表面上,该落地设备不应翻倒。
如果各装置设计成固定一起、且不作单独使用的情况,则不须考虑单个装置的稳定性。
2.3.2 部件恒定作用力试验
本试用来验检验设备的各部件是否具有足够的机械强度。
具体方法是,用试验探头对操作人员接触区内的整台设备、或内部的零部件施加30±3N的恒定力,持续5s。
对手柄、操作杆、旋钮、液晶的屏面不进行该试验。
2.3.3 外壳的恒定作用力试验
本试验用来检验设备防护外壳的机械强度。
试验应使用能在直径为30mm圆形平面上,进行接触的适用试验工具,对固定在设备上的防护外壳施加250±10N的恒定力,持续5s。
2.3.4 钢球试验
可取样品的完整外壳、或能代表其未加强的面积最大部分进行试验。
1)垂直冲击力试验样品以其正常的位置支撑好,用一个光滑的实心钢球,使其自由落到样品上进行试验;
2)水平冲击力试验将该钢球用线绳悬吊起来,并使其象钟摆一样,从垂直距离为1.3m处摆落下来进行试验;如果摆落试验不方便,则可以将样品相对于其正常位置转90°安装,进行垂直冲击试验,模拟对垂直或倾斜表面的水平冲击试验,以此来代替摆落试验;
必须注意钢球试验不应施加到设备的液晶显示屏和压板玻璃上。
2.3.5 跌落试验
本试验仅适用于检验手持式设备和直接插入式设备的机械强度。
将完整试验样品从1m高度处,以其最不利结果的位置自由跌落到硬木表面上,样品应可承受3次跌落冲击。
2.3.6 应力消除试验
由整台设备构成的一个样品(或由外壳、连同任何支撑框架一起构成一个样品),放入气流循环的烘箱内承受高温试验,烘箱温度要比温升试验时在外壳上测得的最高温度高10K(但不低于70℃),试验时间为7h,试验后使样品冷却到室温。
2.3.7 把手及旋钮松动试验
如果把手、旋钮、夹具、操纵杆松动会引起危险时,则应以可靠的方式固定,以便使在正常使用时不会松动。不应使用封口胶和类似的化合物来防止转动;如果把手、旋钮等是用来指示开关或类似