信息技術(shù)設(shè)備的受限制電源

信息技術(shù)設(shè)備的受限制電源

前言

　　作為符合安全標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1(2001版或2005版)的信息技術(shù)設(shè)備，在其內(nèi)部和外側(cè)，應(yīng)通過(guò)采用適當(dāng)?shù)牟牧虾?a target="_blank">元器件以及適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)來(lái)減小引燃危險(xiǎn)和火焰蔓延，比如設(shè)計(jì)能夠限制元器件溫度或限制功率輸出的電路來(lái)減小引燃危險(xiǎn);采用阻燃材料或足夠的空間減小火焰蔓延，必要時(shí)使用防火防護(hù)外殼。標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)為受限制電源內(nèi)的元器件、由限制電源供電但未安裝在V-1級(jí)材料上的二次電路上的元器件、由非受限制電源供電的二次電路上的元器件等部件具有著火危險(xiǎn)，需要防火防護(hù)外殼;而由受限制電源供電的二次電路中的連接器和上的安裝在V-1級(jí)材料上的元器件等，部件則不需要防火防護(hù)外殼。另外對(duì)于可以連接附加設(shè)備或附件(如掃描儀、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、DVD驅(qū)動(dòng)器等)的設(shè)備，在無(wú)法事先確認(rèn)這些外設(shè)的外殼是否符合防火要求的情況下，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1(2005版)，連接這些外設(shè)的數(shù)據(jù)接口應(yīng)當(dāng)由受限制電源供電。在標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1 (2001版)中受限制電源分為內(nèi)在受限制和非內(nèi)在受限制兩類(lèi)，而在標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1(2005版)中則明確分為無(wú)過(guò)流保護(hù)裝置和有過(guò)流保護(hù)裝置兩類(lèi)。對(duì)于由交流電網(wǎng)供電或由可充電電池供電但同時(shí)由交流電網(wǎng)充電的受限制電源，應(yīng)該用隔離變壓器同交流電網(wǎng)隔離。

　　內(nèi)在受限制電源(無(wú)過(guò)流保護(hù)裝置)

　　如果一個(gè)受限制電源在沒(méi)有輸出過(guò)流保護(hù)裝置的情況下，采用以下三種任一方案限制輸出電流和功率，并且滿(mǎn)足表1的要求，那么可以判定為內(nèi)在受限制電源：

　　(1)內(nèi)在地限制輸出并符合表1的要求;

　　(2)使用一個(gè)線(xiàn)性的或非線(xiàn)性的阻抗(如果使用正溫度系數(shù)裝置，則該裝置應(yīng)當(dāng)符合IEC 60730-1的相關(guān)要求)限制輸出并符合表1的要求;

　　(3)使用一個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，在調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的正常工作條件下和單一故障條件下(開(kāi)路或短路)都限制輸出并符合表1的要求。

　　非內(nèi)在受限制電源(有過(guò)流保護(hù)裝置)

　　如果一個(gè)受限制電源使用過(guò)流保護(hù)裝置(應(yīng)當(dāng)是一個(gè)熔斷器或是一個(gè)不能調(diào)節(jié)的非自動(dòng)復(fù)位的機(jī)電裝置)限制輸出電流和功率并符合表2的要求，那么可以判定為非內(nèi)在受限制電源。過(guò)流保護(hù)裝置的電流額定值是按照其在120S內(nèi)所切斷的2.1倍額定值電流來(lái)設(shè)定的。在標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1 (2001版)中還有這么一個(gè)方案，受限制電源可以使用一個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，在其正常工作條件下限制輸出符合表1的要求，而在單一故障條件下(開(kāi)路或短路)，則由一個(gè)過(guò)流保護(hù)裝置限制輸出并符合表2的要求。這個(gè)方案在標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1 (2005版)中已取消了。

受限制電源的測(cè)試與判定

　　從表1和表2可以看出，我們判定受限制電源需要測(cè)試3個(gè)參數(shù)：輸出電壓(Uoc)、輸出電流(Isc)和視在功率(S)。首先我們要確定受限制電源的輸入電壓，根據(jù)電源標(biāo)稱(chēng)的額定電壓或范圍并考慮電壓容差后來(lái)取值，建議選擇在各額定電壓及容差上下限和一些典型電壓狀態(tài)下測(cè)量，不過(guò)在一般情況下，取容差上下限是大家都比較認(rèn)可的方法，比如一個(gè)交流額定輸入為100V~240V的開(kāi)關(guān)電源，那么按照標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1的容差要求，分別在90V和254.4V交流輸入的狀態(tài)下測(cè)量，如果考慮中國(guó)差異，則取90V和264V。輸出電壓(Uoc)是在正常工作條件下，斷開(kāi)電源所有負(fù)載電路后測(cè)得的正弦交流輸出或無(wú)紋波直流輸出電壓有效值。對(duì)于輸出交流電壓為非正弦波或輸出直流電壓的紋波大于10%的電源，其峰值電壓不能超過(guò)42.4V。輸出電流(Isc)是把電源的過(guò)流保護(hù)裝置旁路(如果有)后，接上可調(diào)的非容性負(fù)載，以獲得最大輸出電流有效值，在調(diào)整負(fù)載測(cè)量輸出電流的同時(shí)要記錄不同輸出電流所對(duì)應(yīng)的輸出電壓，以期得到最大的輸出視在功率(S)，因?yàn)檩敵鲭娏髯畲蟮臓顟B(tài)并不一定對(duì)應(yīng)于輸出視在功率最大的狀態(tài)。需要說(shuō)明的是，在沒(méi)有過(guò)流保護(hù)裝置時(shí)，如果電源是通過(guò)電子電路或正溫度系數(shù)裝置來(lái)限制輸出的話(huà)，輸出電流(Isc)和輸出視在功率(S)要在施加負(fù)載5s后測(cè)量，其他情況則要在60s后測(cè)量。如果設(shè)備還可由可充電電池供電，那么必須將電池充滿(mǎn)后進(jìn)行測(cè)試。不論是工頻線(xiàn)性電源還是高頻開(kāi)關(guān)電源，由于隔離變壓器自身尺寸和阻抗的限制以及電路中過(guò)流保護(hù)裝置或PPTC(高分子正溫度系數(shù)熱敏電阻)的運(yùn)用，大多數(shù)中小功率電源都能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1(2005版)的受限制電源要求，但如果依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEC60950-1(2001版)則有可能出現(xiàn)不同的判定結(jié)果，比如一個(gè)沒(méi)有過(guò)流保護(hù)裝置的電源適配器，額定輸出為5V/6A，實(shí)測(cè)輸出電壓(Uoc)為5.1V，輸出電流(Isc)為6.5A，視在功率(S)為31.2VA(大于25.5VA，但小于100VA)，從表1可以看出這個(gè)電源適配器就屬于這種情況?，F(xiàn)在制造商為了降低市場(chǎng)準(zhǔn)入成本，往往以一個(gè)系列規(guī)格的適配器申請(qǐng)認(rèn)證，輸出電壓和電流跨度很大，這時(shí)特別要注意各個(gè)電壓范圍內(nèi)受限制電源的測(cè)試和判定。

　　結(jié)語(yǔ)

　　受限制電源并不是通過(guò)安全認(rèn)證的必要條件，但它同被供電設(shè)備的防火防護(hù)要求卻有著緊密的聯(lián)系，采用受限制電源可以在一定程度上降低生產(chǎn)成本和防火要求，因此我們?cè)趯?shí)際選擇和應(yīng)用時(shí)要予以測(cè)試。萬(wàn)一出現(xiàn)測(cè)試結(jié)果處于判定臨界狀態(tài)時(shí)，雖然可以用評(píng)估不確定度的方法作出判定，但是在無(wú)法保證所有的產(chǎn)品的一致性的前提下，而終端產(chǎn)品制造商出于特殊需要又必須選配這樣電源的話(huà)，從安全和可靠性出發(fā)，還是把其作為非受限制電源來(lái)對(duì)待。特別是Ⅲ類(lèi)設(shè)備，如果可配用多種電源適配器或可充電電池，更需要確認(rèn)它們是否都滿(mǎn)足受限制電源的要求，作為用戶(hù)也不能擅自更換使用不是制造商提供或聲明范圍內(nèi)的適配器和電池，以免帶來(lái)安全隱患!對(duì)于用CB測(cè)試報(bào)告獲取CCC證書(shū)的受限制電源適配器，測(cè)試工程師也要進(jìn)行確認(rèn)試驗(yàn)，如果測(cè)試報(bào)告所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是IEC60950-1 (2005版)，而目前CCC認(rèn)證所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB4943-2001(等效于IEC60950：1999)，標(biāo)準(zhǔn)的差異可能出現(xiàn)判定結(jié)果的不同，在測(cè)試結(jié)果為非受限制電源的情況下，筆者建議制造商把銘牌上受限制電源的簡(jiǎn)稱(chēng)“LPS”(如果有)標(biāo)識(shí)去除，避免產(chǎn)生誤導(dǎo)。