【太实用了吧】非常全面的开关电源认证技术介绍

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摘要

●一、什么是认证
●二、环球认证
环球认证标志
主要认证介绍
●三、名词说明及安规符号
安规距离
防电击保护类别
绝缘
EMC（电磁兼容）
●四、主要测试之EMC项目
--辐射
--传导
--谐波
--浪涌
●五、主要测试之安规项目
--抗电强度（耐压）
--漏电流/接触电流
--接地阻抗
--温度测试

一、什么是认证

一、产品认证的定义
产品认证制度起源于20世纪初的英国，随着时代的变迁，已成为国际上通行的、用于产品安全、质量、环保等特性评价、监督和管理的有效手段。
国际标准化组织（ISO）将产品认证定义为：由第三方通过检验评定企业的质量管理体系和样品型式试验来确认企业的产品、过程或服务是否符合特定要求，是否具备持续稳定地生产符合标准要求产品的能力，并给予书面证明的程序。
由此定义可知，产品认证可以分为：
1.企业的管理体系认证（如ISO 9001）
2.产品的型式认证
这里所指的产品认证就是产品的型式认证，如常见的UL认证，CE认证，TUV认证等。
二、产品认证的意义
如果一个企业的产品通过了权威认证机构的产品认证，就可获得认证机构颁发的“认证证书”，并允许在认证的产品上加贴认证标志。这种认证方式，可使企业经过产品认证树立起良好的信誉和品牌形象，同时让顾客和消费者也通过认证标志来识别商品的质量好坏和安全与否。
目前，世界各国政府都通过立法的形式建立起这种产品认证制度，以保证产品的质量和安全、维护消费者的切身利益，这已经成为一种新的国际贸易壁垒。
三、常见的认证项目
目前我们电源最常见的认证项目有两大类，即EMC和安规。另外还有能效，RoHs，WEEE等等。

二、环球认证

1.认证标志

2.主要认证介绍
环球认证主要由两大系组成：

1.北美认证系：以UL为代表的北美系，主要包括美国的UL,加拿大的CSA等

2.欧洲认证系：以IEC为代表的欧洲系，主要包括欧盟的CE,中国的CCC,韩国的KC，澳洲的RCM等等。

近年来，随着全球一体化的加快，两大认证系有逐渐统一的趋势，如一些标准开始协调，如60950-1，60335-1等主要设备标准都是基于IEC体系标准。另外，美国属于CB体系国家。尽管如此，由于各国各地区的贸易保护主义，依旧有很多认证和标准互不承认。

（1）CE认证

CE标志为欧盟所推行的产品标示，基本上涉及到安全性的产品，都应该具有CE标示才能在欧盟地区自由流通。(强制性）

CE标示目的是为了让消费者清楚辨识哪些产品符合欧盟规定→保护消费者权益。

目前欧盟已制定的相关指令大约有三十几条，如低电压，玩具，电磁兼容,医疗设备，工业机械，RoHS,Erp等等。其中与LED电源相关的指令有低电压(LVD）指令，电磁兼容（EMC）指令，RoHS指令，能源相关产品（Erp）指令。

（2）UL认证
UL是美国保险商试验所的简写,UL安全认证是美国最有权威的，也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。(非强制性）

UL认证查询页面：
http://database.ul.com/cgi-bin/XYV/template/LISEXT/1FRAME/index.html

（3）TUV认证
TUV是德国技术监督协会的简称，TUV是德国当地政府授权的检验机构,在德国和欧洲享有140多年的声誉, 同时它也是欧洲,美国,日本等各种主要认证制度下正式注册的发证单位。其中，TUV SD（南德）和TUV Rheinland（莱茵）为其最大的两大认证机构。
常见的欧规标识有以下两种：

（4）PSE认证
PSE是日本的产品安全认证，LED照明产品要进入日本市场，就必须符合日本《电气用品安全法》及相关实施法规的要求。依据日本政府制定的电气用品安全法和经济产业省（METI)颁布的省令(技术标准)分为甲种产品(Category A)和乙种产品(Category B)。
常见的标志有以下三种：

电源适配器以及LED驱动电源皆为A类( 定义为”直流电源装置”)。
PSE认证的几项说明：
1）证书持有者
只有工厂可成为持证者（一张证书只能对应一个制造工厂）
2）正本与副本
正本证书由生产工厂存查，副本证书由日本代理商持有
3）代理商
须有日本当地公司代理才能入日本销售(且日本当地公司需向日本经济产业省注册且须将商社代码加注在产品贴纸上)
4）证书有效期
五年
5）申请方式
省令一项: 依据日本电气安全法别表8规定评估
（须送至日本当地认可之实验室执行相关测试)
省令二项: 依据日本J-IEC 标准评估
（可透过CB转证+EMI Report )
（5）KC认证
KC认证是韩国的电气产品安全认证制度，电气产品要进入韩国市场，就必须依据韩国《电气用品安全管理法》及相关法规的要求，取得KC认证。KC认证分为强制认证和自愿性安全确认认证。
强制认证产品是指由结构或使用方法等因素易引起火灾触电等发生较大危险及障碍的电器用品。（LED驱动电源属于此类）
自愿安全确认认证产品是指产品结构和使用方法等相对简单不易引起火灾触电等较大危险及障碍的电器用品可通过测试防止危害发生的电器用品。

KC认证的几项说明：
1）证书持有者：强制性认证只有制造商可成为持证者
2）语  言：    产品标签和说明书必须采用韩文
3）代理商：    标签上需注明韩国代理商及联系方式
4）证书有效期：强制性认证无有效期，自愿性认证有效期五年
5）管制项目：  安全和EMC
产品标签的KC标志下方会同时标注KC认证号码和KCC识别码。

（6）CCC与CQC认证
中国产品认证制度分为强制性的CCC认证和自愿性的CQC认证，其中CCC标示源自英文单词China Compulsory Certification的首字母和CQC标示源自英文单词China Quality Certification的首字母。
目前，对于开关电源产品而言，CCC认证仅针对计算机内置电源，信息技术设备配套的电源适配器、充电器和音视频配套适配器。
LED驱动电源仅适用于CQC认证。

CCC和CQC认证查询页面：
http://www.cqc.com.cn/chinese/zscx/A0107index_1.htm

（7）RCM认证
RCM（Regulatory Compliance Mark,法规符合性标志）是澳大利亚各州和新西兰的产品认证标识，表明产品符合澳大利亚各州以及新西兰的电气安全法律/法规规定的安全及其他要求，同时也符合澳大利亚《无线电通信法》和新西兰《无线电通信法》规定的电磁兼容要求。带有RCM标志的产品表明同时符合电气安全(SAA)和电磁兼容（C-Tick）要求。 (强制性）
注：EMC只需测试EMI，目前不管控电磁抗扰度和谐波电流

（8）ENEC认证
ENEC (European Norms Electrical Certification，欧洲标准电器认证)是CENELEC（欧洲执委会电工标准化组织）的一项认证计划，该计划是针对特定并符合欧洲标准的产品所使用的通用欧洲标准。ENEC是欧洲安全认证通用标志。(非强制性）
       目前ENEC有21个签署国,包括25个机构,也就是说只有这25个机构才能开展ENEC认证。

LED电源ENEC认证标准为以下：
EN61347-1，EN61347-2-13，EN62384(LED电源性能标准）。

三、安规符号及名词说明

安规符号
安规距离   
防电击保护类别
绝缘   
EMC
1.安规符号


2.安全距离
（1）电气间隙（clearance）：又称空间距离。是指在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。
（2）爬电距离（creepage distance）：又称沿面距离，是指沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。

3.设备的防电击保护类别
（1）Ⅰ类设备（class Ⅰ equipment）：设备的防电击保护采用基本绝缘，而且具有保护性接地。
此类设备如我司带保护地线的金属外壳电源，如CLG系列
（2）Ⅱ类设备（class Ⅱ equipment）：设备的防电击保护不仅依靠基本绝缘，而且还有附加绝缘，如采用加强绝缘或双重绝缘的设备。这类设备不依靠保护性接地。
此类设备如我司不带保护地线的塑胶外壳电源，如LPF系列
（3）Ⅲ类设备（class Ⅲ equipment）：设备的防电击保护是依靠安全特低电压（SELV）电路来实现的，且不会产生危险电压的设备。
此类设备如我们常用的手机等
4.绝缘

（1）功能绝缘 Functional insulation
仅使设备完成正常功能所需要的绝缘。
（2）基本绝缘 Basic insulation
对防电击提供基本保护的绝缘。
（3）附加绝缘 Supplementary insulation
除基本绝缘以外施加的独立的绝缘，用以在基本绝缘一旦失效时减小电击的危险。
（4）双重绝缘 Double insulation
由基本绝缘加上附加绝缘构成的绝缘。
（5）加强绝缘 Reinforced insulation
一种单一的绝缘结构，其所提供的防电击的保护等级相当于双重绝缘。
5.EMC（电磁兼容）
EMC（Electro-Magnetic Compatibility）为电磁相容的缩写，顾名思义产品对于相关的电磁波干扰，不但本身要有相当程度的抗耐性，而且也能控制本身在一定程度的对外干扰，这样我们才可说产品符合相当程度的电磁相容性。
电磁相容包含两部份：
(1)EMI（Electromagnetic Interference）电磁干扰。
(2)EMS（Electromagnetic  Susceptibility）电磁耐受。

四、主要测试之EMC项目

--辐射

--传导

--谐波

--浪涌

EMC的测试项目主要有以下11项

EMI部分：

辐射、传导（依据标准IEC/EN55022，IEC/EN55015等）

谐波（依据标准IEC/EN61000-3-2）

闪烁（依据标准IEC/EN61000-3-3）

EMS部分：

静电放电，传导抗扰度，电快速瞬变脉冲群，浪涌（雷击），辐射抗扰度，工频磁场，电压跌落与暂降

1.传导发射（Conduction）

（1） 测试场地需有两片成垂直且接地良好的reference ground plane（本照片中一片置于墙壁内，另一片即为地上之不锈钢）。
（2）待测物需放置于一离地80cm高的非传导性物质制成的桌面上，并离墙40cm。
（3）待测物需距离LISN(置于地面之仪器)80公分远，若电源线过长时，需以8字形，长度约30～40cm来回缠绕。
（4）待测物产生之杂讯经由电源线传输至LISN后，传输至接收机判定其杂讯的QP及AV强度。
测试限值（依据灯具类标准EN55015）

测试曲线（依据灯具类标准EN55015）

（2）辐射发射（Radiation)

测试方法
本测试场地为半波暗室，暗室的四周墙面和顶部采用吸波材料，用以模拟开阔场地，测试待测物发出的电磁波。
以CE规范来说，待测物需放置于距离天线十米处之旋转桌上（置于旋转桌的长边，电线自然下垂）以便360度旋转待测物以测得电磁波辐射最强的角度，得到最强的角度后再升降天线（1米至4米）以得到最高的电磁波强度。
待测物所发射之杂讯经天线吸收后再经由同轴电缆回传至EMI接收机以判定其电磁波的QP（准峰值）强度。
天线需调整垂直与水平两种模式。
信息类标准测试的频率范围介于30～1000MHz之间；灯具类标准的频率范围介于30～300MHz之间
（2）辐射发射（Radiation）
测试限值（依据信息类标准EN55022）

测试曲线（依据信息类标准EN55022）

（3）谐波电流(Harmonic Current)
产生原由
—桥式整流器及滤波电容在短时间充电后会产生高脉冲电流及高谐波杂讯。
解决方案
—利用PFC电路将电流波形矫正为近似正弦波。
测试标准
—IEC/EN61000-3-2(GB17625.1)

（3）谐波电流(Harmonic Current)
依照EN61000-3-2标准，设备分为四类
Class A
平衡三相设备,非可携带式工具，音频设备 ( 收音机、喇叭），不属于 Class B、C、D 任何一类的设备
Class B   可携式工具,非专业用的电焊设备
Class C   灯具类设备
Class D   功率小于或等于600W的个人电脑、显示器及电视机
限值要求严格程度依次为ClassC >ClassD >ClassA >ClassB
注：
1.输入功率Pin150W则需经过PFC线路才能通过ClassA和ClassD的限值要求。

2.用于LED灯具的电源均需有PFC才能通过Class C的要求。另外，依照标准要求，输入功率Pin