电源适配器的绝缘保护要求
日期:2013-5-15
开关电源适配器的绝缘保护
1、绝缘类型
保证电路正常工作和电路内出现高于危险电压时,必须采用绝缘和绝缘保护。UL60950将绝缘分为五类:功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘、双重绝缘和增强绝缘。
①功能绝缘:是设备正确工作必须的绝缘,不提供触电安全保护,但可以减少着火和燃烧。例如漆包线的漆皮。
②基本绝缘:避免电击最基本的绝缘。单靠基本绝缘是不安全的,还要通过附加绝缘和保护接地二级保护达到安全要求,如线圈层间绝缘。
③附加绝缘:独立加到基本绝缘上的绝缘,保证在基本绝缘偶然失效,提供对电击的二级的保护。附加绝缘单层材料最小厚度必须大于或等于0.4mm。
④双重绝缘:由基本绝缘和附加绝缘组合而成,是一个二级绝缘系统。
⑤增强绝缘:防止触电的单一绝缘系统,等效于双重绝缘。用在里边的单层最小厚度大于或等于0.4mm。可能有几层,但每层不能单独测试。
2、设备等级与绝缘要求
不同类型的电路需要不同的类型的绝缘:
①Ⅰ类设备。这类设备采用保护接地,即金属机箱接保护地,作为1级保护。在任何危险电压零件与机箱之间仅需要基本绝缘,例如机站通信电源等。
②Ⅱ类设备。使用双重绝缘和加强绝缘,没有金属机箱和接地螺钉,例如便携式充电器。
③Ⅲ类设备。由SELV源和内部无潜在危险电压产生电源供电,因此仅需要基本绝缘,例如电路板电源。图8.2.3为电源内部简单功能框图,从框图中首先分清内部电路功能块是LCC,SELV,TNV,ELV还是危险电压,然后确定功能块之间和内部元件与使用之间绝缘等级和数量。由图可以看到危险电压与使用者可接触的零件之间至少需两极绝缘。
例如,浮地的ELV通路必须有两极绝缘,而在ELV与使用者之间至少有1级,否则一旦单级失效ELV电路就会不安全。但是,如果ELV电路接地保护(提供1级保护),仅加1级就可以了。相似情况如散热器和金属外壳,必须使用2级绝缘将使用者与危险电压隔离。除非使金属接地,才可以使用1级。

3、绝缘材料
根据工作电压、电气强度、温度要求、机械强度和工作环境选择固体绝缘材料,而这些材料应当是抗湿和阻燃材料;如果是导线绝缘材料,还要求材料柔软性。
半导体器件和其他元件模压在固体绝缘材料中,它们的绝缘在工厂制造过程中单独质量评估和检测。固体绝缘材料的膜、带、片有厚度要求:如果单层绝缘,则最小厚度大于或等于0.4mm;如果是两层绝缘,则没有厚度要求,但每层都必须满足电气强度要求;如果是三层或更多层,也没有最小厚度要求,但每两层组合必须满足相应电气强度要求。对于基本绝缘或功能绝缘也没有厚度要求。