淺析開關(guān)電源在冰箱冷柜產(chǎn)品認(rèn)證中的標(biāo)準(zhǔn)選擇

任 飛 薛學(xué)明

（青島海容商用冷鏈股份有限公司 青島 266400）

引言

隨著生活水平的提高，商用冷柜已經(jīng)成為人們的生活必備。由于其面向的市場(chǎng)群體主要有冷飲、冷食、商超、超市、酒店等大型機(jī)構(gòu)，因其主要用于對(duì)陳列食品的展示銷售，為了保證商品的展示效果，從而避免不了采用照明燈。傳統(tǒng)產(chǎn)品主要是采用熒光燈進(jìn)行照明，其缺點(diǎn)也很明顯，亮度低、展示效果差、耗能較高，壽命短。

在使用LED燈的同時(shí)，避免不了采用LED驅(qū)動(dòng)器，這是一種特殊的開關(guān)電源。然而，開關(guān)電源在不同的領(lǐng)域有著不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，很多整機(jī)廠家因?yàn)椴涣私獯艘?，?dǎo)致在整機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證時(shí)才發(fā)現(xiàn)開關(guān)電源的選擇不當(dāng)，帶來(lái)了不必要的麻煩。

1 開關(guān)電源的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

開關(guān)電源（英文：Switching Mode Power Supply），又稱交換式電、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置。其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓,透過(guò)不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。

目前在開關(guān)電源進(jìn)行認(rèn)證時(shí)，主要采用的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)有以下四類：

1）GB 19510.1-2009/IEC 61347-1:2007燈的控制裝置 第1部分：一般要求和安全要求；GB 19510.14-2009/IEC 61347-2-13:2016燈的控制裝置 第14部分：LED模塊用直流或交流電子控制裝置的特殊要求

2）GB 4943.1-2011/IEC 60950-1:2005信息技術(shù)設(shè)備安全 第1部分：通用要求

3）GB 19212.1-2016/IEC 61558-1:2009 電力變壓器、電源裝置、電抗器及類似設(shè)備的安全 第1部分：一般要求和試驗(yàn)；GB 19212.17-2013/IEC 61558-2-16:2009開關(guān)型電源裝置和開關(guān)型電源裝置用變壓器的特殊要求和試驗(yàn)

4）GB 4706.1-2005/IEC 60335-1:2004家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求

企業(yè)的所有管理措施都要從企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，不同的戰(zhàn)略方向決定了人力資源管理中具體措施的不同。企業(yè)在進(jìn)行人工成本管理時(shí)，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展要求、當(dāng)前的發(fā)展階段，確定人力資源管理戰(zhàn)略，在此基礎(chǔ)上確定具體管理要求和措施，從而更好地為企業(yè)發(fā)展服務(wù)。

2 開關(guān)電源不同認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的主要差異

以筆者所在公司的主要產(chǎn)品商用冷柜為例，在進(jìn)行整機(jī)認(rèn)證時(shí),目前全球范圍內(nèi)絕大多國(guó)家將IE 60335-1（GB 4706.1）作為安全認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)22.42中規(guī)定如下：

保護(hù)阻抗應(yīng)至少有兩個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成，這些元件的阻抗在器具的壽命期間內(nèi)不可能有明顯的改變，如果這些元件中的任何一個(gè)出現(xiàn)短路或開路，則8.1.4中規(guī)定的值不應(yīng)被超過(guò)。

注：符合GB 8898(eqv IEC 60065)的14.1a）的電阻和符合GB/T 14472(idt IEC 60384-14)的Y級(jí)電容器認(rèn)為是足夠穩(wěn)定的阻抗元件。

該條款簡(jiǎn)單的說(shuō)就是要求保護(hù)阻抗需要采用兩個(gè)單獨(dú)的元件。從此條款要求出發(fā)，可將上述開關(guān)電源認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類，即開關(guān)電源的輸出為符合其本標(biāo)準(zhǔn)所述的安全特低電壓和非安全特低電壓。其在電路設(shè)計(jì)方面這兩者最大的差別是采用的安規(guī)電容數(shù)量不同。安全特低電壓采用2個(gè)Y電容，非安全特低電壓采用1個(gè)Y電容。

這兩大類開關(guān)電源由于所使用的領(lǐng)域不同，對(duì)電擊防護(hù)的要求也有所差異，故各相應(yīng)開關(guān)電源的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Y電容使用的數(shù)量要求也不同。其中依據(jù)GB 19510.1/IEC 61347-1、GB 19510.14/IEC 61347-2-13、GB 4943.1/IEC 60950-1認(rèn)證的LED燈及IT信息類的開關(guān)電源的設(shè)計(jì)允許使用1個(gè)Y電容，圖1給出了一個(gè)相關(guān)的示例。而依據(jù) GB 19212.1/IEC 61558-1、GB 19212.17-2/IEC 61558-2-16、GB 4706.1/IEC 60335-1認(rèn)證的開關(guān)電源通常使用2個(gè)Y電容，圖2給出了一個(gè)相關(guān)的示例。

上述標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)條款如下：

1）GB 19510.14的8.2條：在安全特低電壓和等效安全特低電壓輸出線路和初級(jí)線路之間連接有電容器的情況下，應(yīng)使用符合IEC 60384-14:2005表2和表3規(guī)定的Y1電容或兩個(gè)串聯(lián)的并有同一參數(shù)的Y2電容。

2）GB 4943.1的1.5.6條：用來(lái)橋接基本絕緣、附加絕緣或加強(qiáng)絕緣的電容器應(yīng)當(dāng)是Y類電容，但也允許用一個(gè)X類電容器橋接二次電路中的基本絕緣。

3）GB 19212.1的19.8條：用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣隔離的導(dǎo)電零部件，例如帶電零部件與殼體，或初級(jí)與次級(jí)電路，可以橋接（導(dǎo)電橋接）有電阻器或Y2類電容器，只要他們至少由兩個(gè)單獨(dú)的元件組成，且其阻抗在變壓器的壽命周期內(nèi)不可能發(fā)生明顯地變化,另外如果工作電壓不大于250 V，用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣隔離的導(dǎo)電零部件（例如帶電零部件與殼體，或初級(jí)證書次級(jí)電路）可以橋接有符合GB/T 14472相關(guān)要求的單個(gè)Y1類電容。從此條款來(lái)看可以使用兩個(gè)Y2電容也可以使用1個(gè)Y1電容。

4）GB 4706.1的22.42條：保護(hù)阻抗至少有兩個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成，這些元件的阻抗在器具的壽命期間內(nèi)不可能有明顯的改變，如果這些元件中的任何一個(gè)出現(xiàn)短路或開路，則8.1.4中規(guī)定的值不應(yīng)被超過(guò)。

圖1 使用1個(gè)Y電容的開關(guān)電源

3 Y電容的作用

Y電容又稱保護(hù)阻抗，可起到防觸電和濾波兩種作用。

3.1 Y電容的位置

Y電容接在開關(guān)電源中變壓器的初級(jí)和次級(jí)，如圖3。

3.2 Y電容的作用

開關(guān)電源的變壓器在工作期間初次繞組之間會(huì)產(chǎn)生共模干擾，如若不對(duì)此騷擾源進(jìn)行處理，那么在會(huì)對(duì)整機(jī)電磁兼容測(cè)試時(shí)騷擾電壓項(xiàng)目造成較大影響。于是在初次級(jí)繞組之間引入了Y電容以消除初次級(jí)的干擾，保證電容兼容測(cè)試合格。

3.3 Y電容的弊端

引入Y電容的同時(shí)帶來(lái)了一個(gè)弊端，那就是萬(wàn)一Y電容出現(xiàn)短路，那么原來(lái)次級(jí)的弱電就會(huì)變成強(qiáng)電，為了保證安全，這里我們可以加入兩顆Y電容，如果其中一電容短路，另一Y電容仍然可起到保護(hù)作用。為了起到電擊防護(hù)作用，所以在GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)22.42條款對(duì)此情況做了特別說(shuō)明“保護(hù)阻抗應(yīng)至少由兩個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成”。從此角度來(lái)看開關(guān)電源如果使用一個(gè)Y電容即使標(biāo)注SELV，我們?nèi)匀徽J(rèn)為其輸出的電壓為符合GB 4706.1所規(guī)定的安全特低電壓。

圖2 使用2個(gè)Y電容的開關(guān)電源

圖3 Y電容在開關(guān)電源中的位置

4 標(biāo)準(zhǔn)背景分析

4.1 按照 GB 19510.1/IEC 61347-1、GB 19510.14/IEC 61347-2-13認(rèn)證的開關(guān)電源

此類開關(guān)電源主要使用領(lǐng)域?yàn)長(zhǎng)ED照明燈，而LED照明燈從使用場(chǎng)所來(lái)看主要分兩類，一類為安裝在天花板，另一類為桌式的臺(tái)燈。對(duì)于安裝在天花板上的LED照明燈，其開關(guān)電源使用1枚Y電容（保護(hù)阻抗）即時(shí)發(fā)生短路，由于安裝高度的原因用戶無(wú)法碰觸到LED燈的外殼，故不會(huì)發(fā)生電擊危險(xiǎn)。對(duì)于LED臺(tái)燈來(lái)說(shuō)，其外殼目前基本都設(shè)計(jì)為II類結(jié)構(gòu)，采用加強(qiáng)或者雙重絕緣，在此類外殼的防護(hù)下即時(shí)使用1枚Y電容（保護(hù)阻抗）發(fā)生短路，也不會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)。

4.2 按照GB 4943.1/IEC 60950-1認(rèn)證的IT信息類的開關(guān)電源

此類開關(guān)電源主要使用領(lǐng)域?yàn)镮T信息類產(chǎn)品，該類產(chǎn)品的使用人群（如辦公人員）通常對(duì)危險(xiǎn)源有較高的識(shí)別能力，從放寬了使用Y電容（保護(hù)阻抗）的數(shù)量。

4.3 按照GB 19212.1/IEC 61558-1、GB 19212.17-2/IEC 61558-2-16認(rèn)證的開關(guān)電源

按照此標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的開關(guān)電源一個(gè)最重要的特性就是安全隔離，由于GB 19212.1規(guī)定使用1顆或2顆Y電容均可，故而需要拆檢開關(guān)電源是否使用2顆Y電容。如果僅使用1顆Y電容，我們?nèi)匀徽J(rèn)為其不滿足GB 4706.1所述的安全隔離。

4.4 按照GB 4706.1/IEC 60335-1認(rèn)證的開關(guān)電源

此類開關(guān)電源主要使用領(lǐng)域?yàn)榧矣煤皖愃朴猛镜钠骶呱?，此類器具種類繁多，面對(duì)的使用人群極為廣泛，某些特殊情況下甚至需要考慮兒童和殘疾人。如此廣泛的使用對(duì)象，并不是所有人對(duì)電擊的危險(xiǎn)源有一定的了解和識(shí)別。從這個(gè)角度出發(fā)，其開關(guān)電源的保護(hù)阻抗必須使用兩個(gè)Y電容，萬(wàn)一其中一個(gè)失效另一個(gè)仍然能起到保護(hù)作用，以起到雙重保護(hù)的作用。

表1 不同整機(jī)認(rèn)證類別對(duì)開關(guān)電源的認(rèn)證要求

5 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)開關(guān)電源采用的各類標(biāo)準(zhǔn)的主要差異進(jìn)行了分析，以下結(jié)論可供參考：

1）在對(duì)冰箱冷柜類產(chǎn)品進(jìn)行整機(jī)認(rèn)證時(shí)，應(yīng)首選滿足整機(jī)認(rèn)證要求的開關(guān)電源；

2）如果在對(duì)家電類整機(jī)產(chǎn)品使用了LED、IT信息類及通用開關(guān)電源，那么在整機(jī)安規(guī)測(cè)試時(shí)，就需要將其輸出端后面的所有線路按強(qiáng)電進(jìn)行考核，這就需要對(duì)能夠觸碰到的弱電線路進(jìn)行防護(hù)，使其滿足雙重或加強(qiáng)絕緣的要求。

3）根據(jù)以上釋義以及各國(guó)家和地區(qū)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì)開關(guān)電源的認(rèn)證要求，在整機(jī)認(rèn)證時(shí)對(duì)開關(guān)電源的選用做如下梳理和歸類，以供選擇參考，見表1。