手機(jī)充電器的防漏電解決措施

姜培生，陳玉偉

（1.青島華通國(guó)有資本運(yùn)營(yíng)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山東 青島266071；2.青島航天半導(dǎo)體研究所有限公司，山東青島266071）

0 引 言

手機(jī)現(xiàn)已成為大眾生活中不可或缺的必備工具，特別是智能手機(jī)的出現(xiàn)更是極大的改變了人們的生活、娛樂(lè)乃至工作的方式，無(wú)論是學(xué)生、上班族、還是已經(jīng)退休的老人，人人都在不同時(shí)刻使用著手機(jī)，可以說(shuō)手機(jī)是與人們的生活及工作息息相關(guān)的物品。但是，大多數(shù)人并不清楚自己的充電器是否安全，為什么使用充電器充電時(shí)會(huì)發(fā)生不安全事故。

充電器是手機(jī)的必備附件，正常情況下，使用無(wú)故障且性能完好的充電器給手機(jī)充電是安全的，不會(huì)發(fā)生人被電擊的事故。但實(shí)際情況是，用漏電的充電器給手機(jī)充電是有可能發(fā)生致使人遭受電擊受傷乃至死亡事故的。另外，在雷雨天使用正在充電的手機(jī)時(shí)，即便充電器不存在漏電，由于市電感應(yīng)接收了雷電，不僅可能會(huì)使手機(jī)被雷擊，也可能對(duì)人體造成傷害。因此，如何解決此類問(wèn)題已是涉及手機(jī)不被損壞及在使用手機(jī)時(shí)確保人身安全的重大前提。盡管發(fā)生了諸多的手機(jī)充電時(shí)的不安全事故，但業(yè)界并沒(méi)有相應(yīng)的防漏電充電器產(chǎn)品出現(xiàn)，本文提出一種充電器防漏電及防雷擊的解決措施。

1 手機(jī)充電時(shí)致人電擊或雷擊的原因

從以往發(fā)生的由于充電時(shí)撥打手機(jī)電話造成的人被電擊致傷亡的情況看，此時(shí)手機(jī)及充電器都還能使用。充電器發(fā)生漏電時(shí)，其輸出端正極和負(fù)極之間的電壓仍然是原來(lái)的輸出電壓（如5 VDC），而輸出端的任一端（正極或負(fù)極）對(duì)大地的電壓將是高電壓，當(dāng)用已漏電的充電器給手機(jī)充電且撥打電話時(shí)，充電器泄漏的高電壓就有可能透過(guò)手機(jī)殼（特別是金屬殼）流過(guò)人體（形成電流）入大地而致人傷亡；當(dāng)用漏電的充電器充電、且在雷雨天使用時(shí)，雷電通過(guò)市電網(wǎng)感應(yīng)到充電器，而這時(shí)去接打電話，人體就充當(dāng)了雷電對(duì)大地的泄漏通路致使遭受雷擊。盡管有的充電器電路中加入了壓敏電阻防雷擊元件，但壓敏元件存在參數(shù)的分散性、可靠性問(wèn)題，手機(jī)充電器或手機(jī)被雷擊損壞的情況還是時(shí)有發(fā)生。

2 手機(jī)充電器的相關(guān)試驗(yàn)

筆者做了如下的試驗(yàn)，將220 VAC的L端（火線）連接到充電器輸出電壓（5 VDC）端的任一端（正端或負(fù)端），然后用數(shù)字萬(wàn)用表的交流電壓檔分別測(cè)量充電器輸出（5 VDC）端的正端和負(fù)端對(duì)大地的電壓，得到的結(jié)果均為220 VAC；再用數(shù)字萬(wàn)用表的直流電壓檔測(cè)量充電器的輸出端（正端和負(fù)端之間）電壓仍然是5 VDC，可以照常給手機(jī)充電；如果人體不去與正在充電的手機(jī)接觸（接、打電話）的話會(huì)相安無(wú)事。但是，如果手機(jī)是金屬邊框或是金屬殼時(shí)，這時(shí)去接打電話時(shí)將是非?？膳碌?，就如同用手握著220 VAC的火線（裸線），當(dāng)然這也不一定能發(fā)生人體被電擊的事情，還取決于人體與大地的絕緣強(qiáng)度。如果穿的鞋子與大地之間絕緣良好（絕緣膠鞋），人體不與暖氣管、自來(lái)水管相接觸，也不會(huì)發(fā)生觸電事故；如若人體與大地絕緣不好，就很有可能發(fā)生被電擊傷亡的情況。

筆者也測(cè)試了不同廠家的充電器，其中不乏某些著名品牌廠家的充電器，其輸出端的漏電壓（或交流感應(yīng)電壓）最大的有90VAC（能正常工作），超過(guò)了36VAC（安全電壓），這也是使用正在充電手機(jī)的人接聽(tīng)電話時(shí)手指發(fā)麻、耳朵會(huì)感覺(jué)刺痛（某著名品牌的手機(jī)）的原因，只有個(gè)別的充電器無(wú)漏電（或交流感應(yīng)電壓）現(xiàn)象?，F(xiàn)實(shí)的情況是，手機(jī)廠家的充電器質(zhì)量參差不齊，無(wú)論哪家都無(wú)法保證絕對(duì)不會(huì)發(fā)生漏電的情況，一旦發(fā)生漏電就有可能發(fā)生慘痛的事件。工信部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YDT1591-2009移動(dòng)通信終端電源適配器及充電／數(shù)據(jù)接口技術(shù)要求和測(cè)試方法》，也未對(duì)手機(jī)充電器的漏電壓（或交流感應(yīng)電壓）提出測(cè)試要求。

3 手機(jī)充電器的防漏電措施

為了解決充電器漏電的問(wèn)題，筆者采取了將充電器輸出端（5VDC）的負(fù)極接地的方案。具體是將充電器接市電的插頭由二芯改為三芯，其中三芯插頭的PE端（接地端）、L及N端與帶有接地的220VAC市電插座相連，充電器包括帶有三芯插頭的塑料外殼及交、直流轉(zhuǎn)換電路。充電器塑料外殼里面三芯插頭的L、N端與交、直流轉(zhuǎn)換電路的整流電橋電路相連，三芯插頭的PE端（接地端）與直流穩(wěn)壓電路的輸出端負(fù)極相連。充電器外形如圖1所示，電路連接框圖如圖2所示。

圖1 充電器外形

圖2 電路連接框圖

如圖2所示，將三芯插頭的PE端（接地端）與直流穩(wěn)壓電路的輸出端負(fù)極相連，為充電器產(chǎn)生漏電時(shí)提供了電流泄漏通路。當(dāng)使用的充電器被220VAC的火線直接連在了充電器（漏電的極端情況下）上，這時(shí)給手機(jī)充電就會(huì)發(fā)生220VAC短路，使市電的空氣開(kāi)關(guān)過(guò)載而斷開(kāi)，可避免人體遭受電擊。一般情況下，用該充電器給手機(jī)充電時(shí)，充電器的漏電（交流感應(yīng)電壓）直接流入大地，使充電器的輸出電壓中無(wú)交流感應(yīng)電壓，可正常安全的充電，即便這時(shí)接打電話也不會(huì)有麻或刺痛的感覺(jué)。該充電器在雷雨天使用時(shí)，若充電器端感應(yīng)到雷電，由于自身的輸出端有接地線而直接將雷電泄漏到大地，從而可避免手機(jī)充電時(shí)撥打電話產(chǎn)生漏電而致使人身傷害，以及在雷雨天給手機(jī)充電會(huì)損壞手機(jī)的問(wèn)題，可大大減少使用手機(jī)時(shí)的不安全因素、降低經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

手機(jī)充電是一件微不足道的小事，但如何保證手機(jī)充電安全卻是一件不容忽視的大事。用本文提出的手機(jī)充電器防漏電措施來(lái)制作充電器，可使手機(jī)充電時(shí)接打電話的安全性得到保障，雷雨天為手機(jī)充電時(shí)也能免受損失、免遭雷擊。