华为终端电源安全测试规范V10教材.docx

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华为终端电源安全测试规范V10教材

DKBA

华为技术有限公司内部技术规范

DKBA7684-2014.07

终端电源安全测试规范V1.0

2014年xx月xx日发布2014年xx月xx日实施

华为技术有限公司

HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.

版权所有XX

Allrightsreserved

修订声明Revisiondeclaration

本规范拟制与解释部门：

终端可靠性实验室

本规范的相关系列规范或文件：

无

相关国际规范或文件一致性：

无

替代或作废的其它规范或文件：

无

相关规范或文件的相互关系：

无

规范号

主要起草部门专家

主要评审部门专家

修订情况

DKBA7684-2014.07

终端可靠性实验室：

马翼00206769

韦立俊00269605

终端可靠性实验室：

邹美00069855、

张文亮00173289、

宋文00203488、

安艳宾00214516、

硬件技术开发部：

李晓刚00262606

姚涛00258992

孙哲00067143

王德红00253348

彭力00210829

家庭产品开发部:

孙伟00274521

第一版，无升级更改信息

终端电源安全测试规范V1.0

范围Scope:

本规范为了降低终端电源的市场安全失效率,降低电源的FFR,规定了终端电源常规安规测试的要求和测试方法，同时结合电源在市场上的不良安全失效案例,规定了电源非常规安全测试项目及测试方法,其目的在于根据标准要求，统一测试方法，提高测试结果的准确性和可复现性,最终达到改善电源质量的目的.

简介Briefintroduction：

本规范针对终端电源依据安规标准IEC/EN/UL60950-1,GB4943.1,IEC/EN/UL60065,GB8898在安规认证、摸底测试过程中，各项测试的目的、方法、结果判定进行统一的规范和指导，其目的在于让相关人员在安规测试业务上形成共识，以确保安规测试方法的正确性，提高测试结果的准确性和可复现性，从而提升工作效率。

关键词Keywords：

终端电源、适配器、充电器、安规测试。

引用文件：

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

序号No.

文件编号DocNo.

文件名称DocTitle

1

IEC/EN/UL60950-1

Informationtechnologyequipment–Safety–Part1:

Generalrequirements

2

GB4943.1

信息技术设备安全第1部分：

通用要求

3

IEC/EN/UL60065

Audio,VideoandSimilarElectronicApparatus-SafetyRequirements

4

GB8898.1

音频、视频及类似电子设备安全要求

术语和定义Term&Definition：

<对本文所用术语进行说明，要求提供每个术语的英文全名和中文解释。

ListallTermsinthisdocument,fullspellingoftheabbreviationandChineseexplanationshouldbeprovided.>

缩略语Abbreviations

英文全名Fullspelling

中文解释Chineseexplanation

Basicinsulation

--

基本绝缘：

对防电击提供基本保护的绝缘。

CL

Clearancedistance

电气间隙：

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。

CR

Creepagedistance

爬电距离：

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。

1常规安全测试

1.1安规设计结构检查

测试编号：

0101

测试项目：

安规设计结构检查

测试目的：

评估和检验电源安规结构设计是否满足标准要求

测试仪器：

游标卡尺

测试方法：

参考可靠性实验室《工作电压测量指导书》、《爬电距离与空间距离测量指导书》

1,测量工作电压：

将输入N极与输出负极通过导线连接形成公共点，以电源最大额定电压供电，带额定

负载，用示波器测量跨接初次级绝缘的光耦、Y电容、变压器、较近的初次级PCB走线之间的工作电压，

记录Vmax（或Vmin），Vrms值；

2,测量初次级PCB走线之间的空间距离和爬电距离；

3,测量跨接初次级绝缘的器件（如光耦，Y电容，变压器等）本体的空间距离和爬电距离；

4,检查变压器结构是否符合标准要求；

5,测量初级零部件本体、PCB走线到外部外壳的空间距离和爬电距离；

6,测量保险、保险丝电阻前L到N之间的空间距离和爬电距离；

7,测量保险、保险丝电阻不同极性的空间距离和爬电距离（本体和PCB走线）；

8,测量预计发热器件与外壳内壁的距离，例如保险丝电阻建议3mm以上；

9,检查不同国家的插头及厂家的第3方（TUV，ITS，UL等机构）的安规测试报告；

10,检查AC线的焊接，固定，位置，防止机械损伤，热损伤；

11,检查DC线的焊接，固定，位置，防止机械损伤，热损伤。

12,检查其他绝缘材料的固定，位置，防止机械损伤，热损伤。

检验标准：

1,测量的爬电、空间距离必须满足要求：

5000m海拔，L-N/保险两极/保险电阻两端：

空间距离>3.0mm，爬电距离>3.0mm；初次级：

空间距离>6.0mm，爬电距离>6.0mm（注：

以实际工作电压为准）

1.2安规器件规格书及安规证书检查

测试编号：

0102

测试项目：

安规器件规格书及安规证书检查

测试目的：

检查电源安规器件是否符合相关认证，是否超规格使用，是否符合标准要求。

测试仪器：

无

测试方法：

需要检查的安规器件及要求如下：

1,塑胶外壳：

符合UL认证（UL746标准,QMFZ2类别），min.V-1，温度参数应通过安规认证要求；

2,绝缘片：

符合UL认证（UL746标准,QMFZ2类别），min.V-1,温度参数应通过安规认证要求；

3,保险丝：

符合欧规认证（如VDE，TUV等）、UL认证

4,保险丝电阻：

通过安规认证及华为半短路测试等；

5,X电容，Y电容：

符合欧规认证（如VDE，TUV等）、UL认证；

6,压敏电阻：

符合欧规认证（如VDE，TUV），符合IEC60950-1、IEC60065特殊要求（如电压、防火特性，混合波脉冲测试等，认证证书应有相关内容），符合UL认证；

7,光耦：

通过欧规认证（如VDE，TUV）、符合IEC60950-1、IEC60065，GB4943.1、GB8898等特殊要求（如穿透距离、老化测试等，认证证书应有相关内容）；

8,PCB：

符合UL认证（UL796标准，QMFZ2类别），min.V-1，min.130°C；

9,内部线：

符合UL认证，min.V-1，温度参数应通过安规认证要求；

10,插头pinholder：

符合UL认证，符合插头相关测试要求，符合球压测试等；

11,变压器：

做UL认证应有UL绝缘系统；做其他认证，其关键材料应有认证：

-骨架：

符合UL认证，通过球压测试；

-绝缘胶带：

符合UL认证；

-三重绝缘线：

符合欧规认证（VDE，TUV等）、UL认证；

-挡墙（如果有）：

符合UL认证；

-套管：

符合UL认证；

-Varnish：

符合UL认证；

检验标准：

电源关键安规器件通过了安规认证，在规格内使用，且符合标准的特殊要求。

1.3耐压测试

测试编号：

0103

测试项目：

绝缘耐压测试

测试目的：

验证电源输入对输出/外壳的耐压值是否符合标准要求，实现防触电保护。

测试仪器：

绝缘耐压测试仪

测试方法：

在潮态测试和产品工作到温度稳定之后进行如下耐压测试：

1,输入对输出：

交流输入对直流输出间应能承受50Hz，3000V交流电压1分钟；

2,输入对外壳：

交流输入对直流输出间应能承受50Hz，3000V交流电压1分钟；

3,对其他基本绝缘/附加绝缘材料：

交流输入对直流输出间应能承受50Hz，1500V交流电压1分钟；

4,对其他加强绝缘/双重绝缘材料：

交流输入对直流输出间应能承受50Hz，3000V交流电压1分钟；

检验标准：

设置漏电流≤10mA，应无击穿，无飞弧或放电现象。

备注：

1,由于为高压测试，需具备防护措施；

2,对于有特殊要求的电源，以产品规格书为判据；

1.4绝缘阻抗测试

测试编号：

0104

测试项目：

绝缘阻抗测试

测试目的：

验证绝缘电阻是否足够大以保证人身安全，是否符合标准要求

测试仪器：

绝缘阻抗测试仪

测试方法：

1,对基本绝缘/附加绝缘隔离的电路：

施加500VDC，测量绝缘阻抗；

2,对加强绝缘隔离的电路：

施加500VDC，测量绝缘阻抗；

检验标准：

上述测试1绝缘电阻不低于2MΩ，其他测试不低于50MΩ（标准限值为大于4MΩ）

1.5漏电流测试

测试编号：

0105

测试项目：

漏电流测试

测试目的：

测试漏电流是否符合标准要求，不造成触电危险

测试仪器：

漏电流测试仪，示波器

测试方法：

1,以产品输入电压偏差上限供电（不低于264V），60Hz；

2,测量输入对外壳，输入对输出的漏电流；

3,使用如下漏电流网络，用示波器测量U1，U2值；

检验标准：

1,IEC60950-1系列标准：

外壳和输出的漏电流<0.25mA.

2,IEC60065系列标准：

U1<35Vpeak，U2<0.35Vpeak.

1.6电源LPS测试

测试编号：

0106

测试项目：

电源LPS测试

测试目的：

验证电源的输出为限功率源线路

测试仪器：

AC电源，电子负载，短路/开路装置，秒表

测试方法：

1,测量电源输出在正常条件下的Uoc，Isc，VA值.

2,测量在限流网络单一失效条件下（例如电压采样电阻、电流采样电阻的短路测试）的Uoc，Isc，VA值.

检验标准：

outputvoltage

输出电压（Uoc）

Outputcurrent

输出电流（Isc）

A

S（VA）

Va.c.

Vd.c.

≤30

≤30

≤8.0

≤100

-

30＜Uoc≤60

≤150/Uoc

≤150/Uoc

1.Uoc：

断开所有的负载电路，按照1.4.5的规定所测得的输出电压。

电压为基本正弦波形的交流电压和无纹波直流电压。

对于非正弦波形的交流电压和带有纹波大于10％峰值的直流电压，其峰值电压不得超过42.4V。

2.Isc：

带上任意的非容性负载（包括短路）测得的最大输出电流。

3.S（VA）：

带上任意非容性负载测得的最大输出伏安。

4.如果通过电子电路，则在施加负载后5s测量Isc和S（VA）。

对其它情况包括PTC保护，在60s后测量。

1.7电源输出过载测试

测试编号：

0107

测试项目：

电源输出过载测试

测试目的：

评估电源的抗过载能力，评估电源过载是否会影响绝缘造成危险。

测试仪器：

AC电源，电子负载，功率计，温度记录仪，耐压测试仪

测试方法：

参考可靠性实验室《电源输出过载测试指导书》

检验标准：

1,无火焰或熔化金属冒出。

可通过棉纱的状态来判断.如果棉纱变色，炭化，引燃或燃烧都表明测试失败

2,耐压测试无绝缘击穿；

3,ClassB类型变压器，温度不超过165℃；

4,外壳外部不超过100℃；

1.8球压试验

测试编号：

0108

测试项目：

球压测试

测试目的：

AC插头塑料应当能耐异常热；或通过球压测试判定塑料外壳材料的温升限值。

测试仪器：

球压制具:

带有直径为5毫米的钢球可施加20±0.2牛顿的力;

加热箱:

最高温度范围可到150°C;读数显微镜:

量程至少3mm;温升记录仪:

温度范围0-200°C;

温度计:

温度范围至少50°C;秒表:

时间至少24小时;

测试方法：

参考可靠性实验室《球压测试指导书》

试验应当在加热箱内进行，试验温度为（T-Tamb+Tma+15）℃±2℃，但是AC插头塑料应当在至少为125℃的温度下进行试验。

检验标准:

压痕的直径不能超过2毫米

1.9外壳防火测试

测试编号：

0109

测试项目：

外壳防火测试

测试目的：

验证电源外壳是否符合其防火参数，是否满足防火安全要求

测试仪器：

1,水平垂直燃烧测试器；2,针焰仪器；3,灼热丝仪器

测试方法：

1,依据IEC60950-1系列标准AnnexA.2的测试方法，详见电源安规测试datasheet；

2,依据IEC60950-1系列标准AnnexA.2.7的测试方法，详见电源安规测试datasheet；

3,依据IEC60065系列标准AnnexG的测试方法，详见电源安规测试datasheet；

备注:

上述测试根据实际参考标准选择测试仪器（2014年下半年开始进行验证测试）

1.10ACPIN材料成分比例

测试编号：

0110

测试项目：

ACPIN材料成分比例

测试目的：

检查ACPIN材料是否满足GB2099.1-2008、各地法律法规、各国插头标准的要求

测试仪器：

无

测试方法：

参考GB2099.1-2008、各地法律法规、各国插头标准的相关规定

检验标准：

审核厂家ACPIN材料化学成分分析测试报告，ACPIN应是58%以上的铜合金、黄铜等材料

2非常规安全测试

2.1保险电阻熔壳风险评估

测试编号：

0201

测试项目：

保险电阻熔壳风险评估

测试目的：

使用保险电阻或相似特性器件进行电源交流输入过流保护，为了防止后端器件失效后可能呈现低阻抗特性而使得主功率回路电流增大，造成保险丝电阻持续发热熔壳，特对其熔断特性和发热特性作评估。

测试仪器：

ACsourcing，水泥电阻,温升测试仪

测试方法：

1，在整流桥后高压电路与初级侧地之间并联一个100W/100Ω的大功率电阻，调整输入电压使流过保险电阻的电流为其额定电流，电压稳定后工作20分钟，记录保险丝电阻温度和外壳温度，并观察保险电阻发热时对外壳的影响。

2，以2V为步进增大输入电压，电压稳定后工作20分钟，记录输入电流值，保险电阻温度和外壳温度，并观察保险电阻发热时对外壳的影响。

3,重复以上步骤直到保险电阻熔断。

检验标准：

1，电源外壳不可有变形和熔壳。

2，外壳表面温度不超过100度。

备注：

1、6W以上电源禁止使用保险电阻.

2、保险电阻与外壳距离不小于3mm（建议）.

3、现场目击测试

2.2压敏电阻失效熔壳风险评估

测试编号：

0202

测试项目：

压敏电阻失效熔壳风险评估

测试目的：

评估压敏电阻失效后，是否会存在熔壳、起火等安全隐患，并加以预防及排除。

测试仪器:

雷击浪涌测试仪,ACSourcing,电子负载,温升测试仪

测试方法：

1,输入电压:

额定输入电压;负载:

空载

2,以电源规格书要求的差模电压为基准，以500V为步进做极限差模浪涌测试，直到电源损坏，测试样品数量3PCS。

3,用万用表测试检验压敏电阻是否失效，记录压敏电阻失效状态（开路，短路，阻抗）；

4,压敏电阻失效状态为开路或短路则不需进一步测试，如表现为一定阻抗则在240Vac输入电压条件下测试压敏电阻本体温度,以及压敏电阻附近电源外壳温度.评估压敏电阻是否有熔壳风险。

检验标准：

1，电源外壳不可有变形和熔壳。

2，外壳表面温度不超过100度。

备注：

1、雷击规格2.5KV~4KV，使用保险丝+压敏电阻方案.

2、雷击规格4KV~6KV，使用双保险丝+压敏电阻方案.

3、雷击规格6KV及以上，使用双保险丝+压敏电阻+温度保险丝方案；4，压敏电阻与外壳距离不小于3mm.

4、雷击测试由EMC实验室负责,温升测试由安规实验室负责.

2.3USB接触阻抗及发热风险

测试编号：

0203

测试项目：

USB接触阻抗及发热的影响

测试目的：

评估带USB母座输出的电源，在用户使用过程中，因USB公头与母座接触阻抗过大，通以电流后持续过热，造成起火或熔壳风险。

测试仪器：

ACsourcing,电子负载,温升测试仪

测试方法：

1，插拔测试（充电器成品）：

对USB端子进行插拔测试，次数10000次，数量2pcs.

2，盐雾测试：

对插拔测试后的样品进行盐雾测试，测试时间48小时，环境温度45℃，工业盐水浓度5%，PH值6.9.

3，温度测试：

在最高工作环境温度条件下,输出带满载，先输入90V/47Hz，然后输入264V/63Hz，各12小时，同时用温度测试记录仪测试USB端子的温度.

检验标准：

1,电源外壳不可有变形和熔壳.2,USB端子及其相连的部分不能有异常发热及变形.

备注：

1、1.2A及以下的USB；接触弹片必须使用磷青铜，接触弹片渡金厚度不小于1〃.

2、1.2A-2.1A输出的USB外壳材质不能用铁，必须用铜；接触弹片必须使用磷青铜，接触弹片渡金厚度不小于3〃.

3、插拔,烟雾测试由机械可靠性实验室负责,温升测试由电源试验室负责.

2.4CVfoldback点风险评估

测试编号：

0204

测试项目：

CVfoldback点风险评估

测试目的：

评估充电器输出端及手机充电端口处于低阻导致的熔壳风险

测试仪器：

ACsourcing,电子负载

测试方法：

设置电子负载工作在CV模式,降低电源CV电压直到发生保护,记录保护时的电源输出电压值,同时在临近保护点之前并检测输出电流.

检验标准：

1,CV转折点大于2.5V（配线端大于2.2V）2,CV转折点小于2.5V电源需进入打嗝模式

备注：

充电器恒流保持要求的foldbackpoint推荐点3V，避免2.7V及以下，避免保护异常；

2.5输出稳压管或TVS管过热风险

测试编号：

0205

测试项目：

输出稳压管或TVS管过热风险

测试目的：

评估当器件失效后，持续输出高压施加在输出稳压管或TVS管上，导致温升过高产生熔壳风险。

测试仪器：

ACsourcing,电子负载,示波器

测试方法：

根据元器件开短路测试（取下稳压管或TVS管）结果，找到造成输出电压过电压的测试条件，再装上稳压管或TVS管，测试稳压管或TVS管温度,距离其最近的塑胶外壳温度，测试电压为90V/47Hz,测试负载为满载或空载（选择输出电压最恶劣的情况）,测试时间为温升稳定后再延长1小时。

检验标准：

1，电源外壳不可有变形和熔壳.2，外壳表面温度不超过100度.

备注：

1、充电器OVP的设计方案谨慎选择次级检测的方案，不推荐使用稳压管/TVS作为OVP的方案.

2、适配器禁用稳压管或TVS管做OVP保护.

2.6电源热防护测试

测试编号：

0206

测试项目：

电源热防护测试

测试目的：

评估当电源处于异常工作状态时的热防护功能

测试设备：

ACsourcing,电子负载,温度测试仪,示波器

测试方法：

115Vac/230Vac输入,电源处于最大过负载工作模式,直到发生过温度保护,测试过温度保护时热敏电阻温度,变压器温度,电源外壳温度.

检验标准：

1,电源过温保护点在规格宣称的温度范围内.2,变压器温度不超过165度.3，外壳表面温度不超过100度.

备注：

仅限于带有过温保护功能的电源进行该项测试

2.7输入极限低压测试

测试编号：

0207

测试项目：

输入极限低压测试

测试目的：

评估当电源处于异常低压输入时的安全隐患

测试设备：

ACsourcing,电子负载,温度测试仪

测试方法：

1,输出带满载,从90Vac缓慢降低输入电压,直到电源发生保护,记录保护瞬间的输入电压值.

2,输出带满载,从90Vac缓慢降低输入电压,直到输入电压比上一步记录的输入电压值高5Vac（参考值,目的是在该输入电压下不能保护）,在电源最高工作环境温度下老化工作4小时.

3,老化结束后,对电源进行耐压测试.

检验标准：

电源不能起火,电源外壳不能热熔变形,电源初次级绝缘未破坏,通过耐压测试

2.8棉被覆盖测试

测试编号：

0208

测试项目：

棉被覆盖测试

测试目的：

评估当电源在使用过程中由于衣物,棉被等覆盖时的安全隐患

测试设备：

ACsourcing,电子负载,温度测试仪

测试方法：

1,电源在最高工作环境温度下,90Vac/264Vac输入电压,满载工作,用棉质衣物或棉布把电源本体完全覆盖,老化工作4小时.

2,老化结束后,对电源进行耐压测试.

检验标准：

电源不能起火,电源外壳不能热熔变形,电源初次级绝缘未破坏,通过耐压测试.

备注：

现场目击测试

2.9电源单点器件失效测试

测试编号：

0209

测试项目：

电源单点器件失效测试

测试目的：

测试电源在器件开路,短路情况下是否满足安全要求,评估在安规标准所要求的单一故障状态下对被测设备的影响

测试仪器：

ACSourcing，电子负载，功率计，温度记录仪，耐压测试仪，示波器，实验指，开/短路装置

测试方法：

1,在额定输入电压115Vac/230Vac,满载稳态工作情况下,依次短路,开路每个器件,记录电源的输入功率值,输出电压值,输出电流值,记录损坏器件并检查其性能。

2,在额定输入电压115Vac/230Vac,满载启机情况下,依次短路,开路每个器件,记录电源的输入功率值,输出电压值,输出电流值,记录损坏器件并检查其性能。

检验标准：

1,电路板不能有起火，冒烟现象,外壳不能有热变形现象,满足安规要求

2,棉纱在测试中没有被火损坏.棉纱或包装纸变色，炭化，引燃或燃烧都表明测试失败，在测试过程中或测试后无熔化金属喷出.

3,无外壳变形而造成可碰触到被测设备内部的非安全特低电压部分.

4,无基本绝缘，辅助绝缘，加强绝缘崩溃.

5,隔离变压器的最大允许温度不超过165度.

6,所有SELV输出的电压都不能超出42.4Vpeak或60VDC长于0.2秒钟，并且不能超出71Vpeak或120VDC的电压限值.

备注:

现场目击测试

2.10相邻焊盘短路测试

测试编号：

0210

测试项目：

相邻焊盘短路测试

测试目的：

测试电源相邻焊盘短路时是否满足规格要求

测试仪器：

ACSOURCING,电子负载,开/短路装置,耐压测试仪

测试方法：

1,短路距离小于2毫米且电位不同的焊盘.

2,记录输入电流.

3,记录是否有冒烟,起火,爆炸,过热现象.

4,如果没有异常现象,等待1-2分钟并检查是否有变化再进入下一步测试

5,如果输入电流或内部功率消耗有明显变化,等待10-15分钟并检查是否仍有异常再进入下一步测试.

6,如果产品测试不过,记录失效的器件.

7,如果没有异常现象,等待1-2分钟并检查是否有变化再进入下一步测试

8,对于PCBA上有金属跳线的电源,对金属跳线向周边器件的方向施加10N的力,观察金属跳线与器件本体或引脚是否有接触