基于CCC認證的計算機用開關(guān)電源測試關(guān)鍵技術(shù)研究

張志剛

摘 要：為保證產(chǎn)品使用過程中足夠安全，我國對各類電子產(chǎn)品實施CCC強制性認證制度。產(chǎn)品在流入市場前必須滿足相應(yīng)的測試要求才能通過認證，流入市場后監(jiān)管部門會定期或不定期對產(chǎn)品質(zhì)量進行監(jiān)督抽查。本文主要就開關(guān)電源的工作原理及電源電路簡要闡述，接著就開關(guān)電源CCC認證測試詳細探究。

關(guān)鍵詞：CCC認證；計算機；開關(guān)

隨著市場經(jīng)濟體制的變化，當今社會競爭越來越激烈，生產(chǎn)企業(yè)在控制成本的同時，產(chǎn)品的質(zhì)量也出現(xiàn)兩極分化現(xiàn)象。產(chǎn)品的質(zhì)量問題不僅和企業(yè)的生存和發(fā)展有關(guān)系，也和消費者的財產(chǎn)和人身安全有關(guān)聯(lián)，更與一個國家的發(fā)展和繁榮息息相關(guān)。但是，近年來越來越多的產(chǎn)品質(zhì)量問題，警示著整個社會，讓大家更加深刻體會到質(zhì)量檢測的重要性。

1開關(guān)電源的工作原理及電源電路

1.1開關(guān)電源的工作原理

開關(guān)電源就是利用電子開關(guān)器件（如晶體管、場效應(yīng)管、可控硅閘流管等），通過控制電路，使電子開關(guān)器件不停地“接通”和“關(guān)斷”，讓電子開關(guān)器件對輸入電壓進行脈沖調(diào)制，從而實現(xiàn)DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(wěn)壓。開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關(guān)電源，這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。

1.2開關(guān)電源電路

根據(jù)功率不同，特意挑選了幾款不同型號的開關(guān)電源，如下圖所示：

2開關(guān)電源CCC認證測試

2.1安規(guī)測試

安規(guī)就是安規(guī)規(guī)范，考察產(chǎn)品在終端客戶正常使用或者異常使用時，甚至發(fā)生故障時，通過模擬這些情況下測試，觀察是否產(chǎn)生觸電，著火，機械傷害，輻射或者化學(xué)傷害等的危險。為了讓產(chǎn)品更加安全可靠，讓消費者放心使用，允許在正常使用和部分功能異常時對人員都是安全的。盡管此時的電子產(chǎn)品對我們來說毫無利用價值，但是其安全設(shè)計還是合理的，對人類不產(chǎn)生危險。

安規(guī)要求，產(chǎn)品首先在結(jié)構(gòu)上做合理的設(shè)計處理，對尖利的棱角做倒圓或者磨光處理，考慮初級與初級的距離是否滿足相關(guān)絕緣的要求。

其次，產(chǎn)品的防觸電設(shè)計是否考慮周全，一次電流的電容放電不足是否會引起火花，接觸電流值太大是否引起觸電危險。產(chǎn)品連續(xù)使用時持續(xù)發(fā)熱是否會引起燙傷，甚至火災(zāi)。

安規(guī)測試不僅對整機提出了要求，對內(nèi)部關(guān)鍵零部件，如隔離變壓器、X/Y電容、電感、光電耦合器、PCB、外殼都有詳細的規(guī)格要求。

計算機用開關(guān)電源由于輸出功率比較大，涉及多路輸出，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及關(guān)鍵元器件比較多等特點。所以，CCC認證安規(guī)部分強調(diào)機械結(jié)構(gòu)、電氣參數(shù)、安全標志、單一故障、關(guān)鍵零部件等方面。

CCC認證的安規(guī)測試要求，不是針對某款開關(guān)電源來提出的，而是具有普遍性。當然，針對每款開關(guān)電源由于使用環(huán)境，電氣參數(shù)，元器件使用不同的具體差異也會有所不同。但是總的原則還是從安全設(shè)計出發(fā)。結(jié)構(gòu)設(shè)計是產(chǎn)品首先要考慮的問題，也是最直觀但是往往容易出問題的地方，因為結(jié)構(gòu)涉及的問題比較多。產(chǎn)品銘牌標注信息是否齊全，尖銳的邊緣拐角，初級電路與初級電路之間的距離，都是結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮的內(nèi)容。

2.2電磁兼容測試

電磁兼容設(shè)計與調(diào)試的工作量占總開發(fā)工作量的30%以上，設(shè)計成本僅占總成本的5%-10%。為了降低成本，我們盡量把電磁兼容的問題在產(chǎn)品開發(fā)的初期就要考慮，盡量把電磁兼容問題在產(chǎn)品定量生產(chǎn)前解決。傳導(dǎo)試驗時，開關(guān)電源的測試樣機都要安裝在主機箱內(nèi)，都是用測量接收機在人工電源網(wǎng)絡(luò)上的端子獲得，測量時分別讀取相線中線的騷擾電壓值。要求每個測試點測試15s獲得的最高讀數(shù)，去掉個別突變值。如果電平不穩(wěn)，還要延長監(jiān)測時間，獲得穩(wěn)定值。通過與限值比較，就可以看出待測物的輻射騷擾值是否超標，超標產(chǎn)生干擾的頻率大小。在開關(guān)電源進行電磁兼容性設(shè)計時，通常將電容器作為關(guān)鍵濾波元器件，一般在開關(guān)電源的電源接入端增加抑制EMI傳導(dǎo)干擾的X電容和Y電容，看具體的電路是共模濾波還是差模濾波。在抑制電磁干擾時，電容器的作用是將干擾旁路掉，選用的電容器對干擾信號具有很低的阻抗。

開關(guān)電源高效能而體積小的優(yōu)點也伴隨一些缺點，如電感泄露，電磁波輻射，導(dǎo)線的鄰近效應(yīng)明顯，產(chǎn)生電磁諧波干擾等系列問題，也容易引起波形失真。

波形失真現(xiàn)象容易產(chǎn)生諧波。諧波的產(chǎn)生會使變壓器繞組或者電感繞組的功率損耗增大，給整個產(chǎn)品帶來諧波干擾。如果設(shè)計不當，還會產(chǎn)生寄生震蕩從而降低開關(guān)電源的使用效率，給整個開關(guān)電源的設(shè)計產(chǎn)生嚴重影響。開機瞬間，電容上貯存的初始電荷為零，后面隨著電網(wǎng)電壓的升高從零逐漸升至電網(wǎng)電壓的峰值。此時越過峰值后，電網(wǎng)電壓逐漸減小，整流二極管處于截止狀態(tài)。直到電網(wǎng)電壓的負半周時，二極管才導(dǎo)通，為電容補充能量。

3結(jié)語

總之，電氣產(chǎn)品的安全問題越來越受到企業(yè)的重視，它關(guān)系著每個人的生命和財產(chǎn)。安全和EMC測試不僅是我國CCC強制性認證中最基礎(chǔ)的要求，同時也是歐洲和北美等地區(qū)法規(guī)認證的基本要求。安規(guī)和EMC問題貫穿在產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)，后期模具成型，生產(chǎn)等整個過程中。從產(chǎn)品設(shè)計階段就應(yīng)考慮安規(guī)和EMC的要求，越早發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的成本越小。

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