Ticari Çevrelerdeki Güç Dönüşümünü Anlamak

Ticari ekipman, modern yüklerin talep ettiği istikrarlı ve temiz bir şekilde tedarik eder: giriş düzeltmesi, güç faktörü düzeltmesi, yüksek frekanslı geçiş ve kapalı devre dışı bırakma kuralları.Her aşama potansiyel başarısızlık modları, harmonik bozulmalar ve elektromanyetik müdahaleyi birkaç aşamaya getirir: giriş düzeltme, güç faktörü düzeltme, yüksek frekanslı geçiş, dönüştürücü izolasyon, çoğaltma ve kapalı devre dışı bırakma.

Enerji tedarikinin sonuçları basit ekipman başarısızlığının ötesine uzatıyor. Yangın tehlikeleri, elektrik şok riskleri, veri yolsuzlukları ve güvenli olmayan çalışma koşulları, güç malzemelerinin kurulmuş güvenlik ve performans kriterlerine uymadığı zaman ortaya çıkabilir. Düzenleme çerçeveleri, bu riskleri azaltmak için on yıllar boyunca gelişmiştir, saha başarısızlıklarından öğrenilen dersler üzerinde çizimler, bilgisayar destekli iş birliği ve endüstri işbirliği.

Güç Supply için Düzenlemek

AC'nin DC güç malzemelerinin yönetimi birden fazla seviyede çalışır: Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) tarafından geliştirilen uluslararası standartlar, Avrupa Birliği veya ABD İş Güvenliği ve Sağlık Yönetimi (OSHA) gibi vücutlarla uygulanan bölgesel düzenlemeler ve ulusal sertifika notları her zaman mükemmel bir şekilde uyumsuz ve üreticiler hedef piyasalarına bağlı olarak karşı ayrımcılığa veya çeşitlendirmeli gereklilikleri yerine getirmemelidir.

Uluslararası Standartlar Bodies ve Onların Etkileri

IEC, birçok bölgesel düzenleme için temel olarak hizmet eden konsensasyon bazlı standartlar yayınlar. IEC 60950-1 ve onun ardışık IEC 62368-1, bilgi teknolojisi ve ses/video ekipmanları için güvenlik gereksinimlerini tanımlar, bu belgeler hala yerel pazar erişim için ek test gerektirir.

Bölgesel Sertifika Gereksinimler Gereksinimler Gereksinimler

Kuzey Amerika'da, ABD'de satılan tüm ekipman için geçerli değil, ancak perakendeciler, sigortacılar ve son kullanıcılar genellikle Avrupa Birliği'nde Low Voltage Yönergesi (LVD) ve Elektromanyetik Uyumluluk (EMC) Avrupa Birliği'nde satılan diğer tüm ekipmanlarla uyumlu olarak, Çin'de de dahil olmak üzere, diğer bölgeleri ve diğer bölgelerin de dahil olmak üzere, Çin'de de uygun olmayan bir şekilde uygunluğunun sağlanması gerekir.

Güç Malzemeleri için Zorunlu Güvenlik Standartları

Güç malzemeleri için güvenlik standartları iki temel tehlikeye işaret ediyor: elektrik şoku ve yangın. Gereksinimler, kullanıcıların normal çalışma koşullarında ve tek-fault koşulları altında korunması için tasarlanmıştır. IEC 60950-1'den IEC 62368-1'e geçiş, felsefede önemli bir değişim temsil eder, bir önsözlü yaklaşımdan tehlike bazlı bir mühendislik çerçevesine doğru hareket eder.

IEC 60950-1 ve Geçiş IEC 62368-1'e

IEC 60950-1, iki yıldan fazla bilgi teknolojisi ekipmanı için baskın güvenlik standardı olmuştur.Bu standartta tasarlanmış üç ekipman sınıfını elektrik şokuna dayanan olarak tanımlar: Sınıf I (koruman dünya), Sınıf II (iki veya güçlendirilmiş yalıtım), ve Sınıf III (SELV veya sınırlı enerji).

IEC 62368-1, şimdi ES3 veya ES3'ü oluşturan bir güç kaynağı olarak kabul edildi (bazı koşullarda 240 VA veya 60 999) güçlendirilen enerji kaynakları kavramını tanıtıyor, ES1 veya ES2 olarak sınıflandırılmış enerji kaynakları konsepti, ES3 olarak, tasarım aşamasında, belgelenen kanıtlarla, her enerji kaynağının doğru bir şekilde korunması gerekir.

UL Standartları ve Kuzey Amerika Gereksinimleri

UL 60950-1 ve UL 62368-1, IEC meslektaşları ile yakından uyumlu hale gelir, ancak Kuzey Amerika uygulamasına özel olarak ek hükümler içerir. UL standartları genellikle birincil saniyelik izolasyon için daha büyük ürpertme mesafeler gerektirir, belirli alev notları PCB malzemeler için tutar ve ekinler gibi bileşenleri daha titiz bir şekilde test eder ve optors. UL ayrıca koruyucu dünyanın bütünlüğü için ek gereksinimleri de korur.

Güvenlik standartlarının ötesinde, UL ayrıca, güç malzemeleriyle ilgili performans standartlarını yayınlar. UL 1310, Sınıf 2 güç birimleri için standart, özellikle düşük gerilim, ticari aydınlatma, güvenlik sistemleri ve bina otomasyonunda kullanılan sınırlı güç malzemeleri için önemlidir. Sınıf 2 güç malzemeleri, ulusal Elektrik Kodundaki belirli kablo gereksinimlerinden muaftır, dağıtık güç mimarisi için cazip hale getirir. UL 1310 ile uyum sağlamak için güç tedarikinin 100 VA veya daha azını sınırlandırmak ve 60 999'un altında normal ve hata koşullarını sağlamak için gereklidir.

Avrupa Birliği içinde Standartlar

Avrupa Birliği, Avrupa Birliği Resmi Gazete'de yayınlanan harmoniz standartlara uyum gerektirir. EN 62368-1, ekipman kategorisine bağlı olarak ek standartlar uygulanır. EN 60335-1, ticari mutfak veya temizlik ekipmanlarına entegre edilebilir. EN 61558-1 adresleri güç tedarik birimlerinin güvenliği ve güç tedarik birimlerinin güvenliğidir ve genellikle daha büyük bilgi teknoloji ekipmanının bir parçası olmayan bir şekilde yönlendirilir.

AB'nin Düşük Gerilim Yönergesi (2014/35/EU), elektrik ekipmanının yalnızca belirli ekipman kategorilerinde güvenli bir şekilde çalışmasını gerektirir, ancak birçok üreticinin uyumluluk kanıtlarını güçlendirmek ve piyasa kabulünü kolaylaştırmak için üçüncü taraf testlerini seçmesi gerekir.

Elektromanyetik Uyumluluk Yönetmeliği

Elektromanyetik uyumluluk gereksinimleri hem güç malzemeleri tarafından üretilen emisyonlar hem de dış müdahaleye bağışıklıkları. Anahtarlama güç malzemeleri, ana yarı iletken cihazların yüksek frekanslı geçişleri nedeniyle doğal olarak gürültülüdür ve yeniden birleşme aşaması düşük frekanslı harmonikler üretir.

Emisyon ve Immunity Gereksinimler

EN 55032 (CISPR 32), aralarında kullanılan güç malzemeleri dahil olmak üzere multimedya ekipmanlarından yapılan ve yayılan emisyonlar için sınırları düzenler. Açık kaynaklı emisyon limitleri 150 kHz'den 30 MHz'e kadar frekanslara uygulanır, AC ana girişlerinde bir hat kesintisi kullanılarak ölçümleme ağı (LISN). Radiated emisyon limitleri 30 MHz'den 1 GHz'e kadar, açık bir odada ölçülen veya açık bir test sitesinde ölçülen.

EN 55035 (CISPR 35) Elektrostatik deşarj için performans kriterini belirtir (ESD), elektrik hızlı geçicileri (EFT), dalgalanmaları, radyo-fret alanları ve gerilim kesintileri ve kesintileri ile doğrulanan bir güç tedariki, bağışıklık testlerinin başarısız olması, düşük ücretli kesintiler veya kalıcı hasarlar için gerçekçi elektrik rahatsızlıkları ile ilgili tasarım.

COM Bölüm 15 ve Kuzey Amerika EMC

Amerika Birleşik Devletleri'nde Federal İletişim Komisyonu (FCC), ticari ekipmanda kullanılan güç malzemeleri dahil olmak üzere, sınıf A (endüstriyel/kommerik) veya Sınıf B (residential) olarak sınıflandırılmış durumda, B limitleri daha sıkıdır, çünkü konut ekipmanlarının televizyon, radyo ve diğer tüketici elektronikleriyle birlikte birlikte olması gerekir.

FCC Bölüm 15, bağışıklık testini görevlendirmez, ancak bağışıklık gereksinimleri diğer ajanslar tarafından uygulanır ve ürün güvenlik standartları tarafından yönlendirilir. Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği, aynı anda TÜM emisyon limitlerini ve EN bağışıklık gereksinimlerini karşılar ve genellikle filtreleme bant genişliği ve bileşen maliyeti arasında bir uzlaşma gerektirir.

Enerji Verimliliği Standartları ve Ekodesign Yönergeleri

Enerji verimliliği düzenlemeleri, elektrik tüketimi ve karbon emisyonlarını azaltmak için küresel çabalara yanıt olarak önemli ölçüde sıkıştı. Standby gücü, hiçbir yük kaybı ve dönüşüm verimliliği tipik yük koşulları altında zorunlu ve gönüllü verimlilik programları tüm konusu.

Enerji Yıldızı ve 80 PLUS Sertifika

Elektrikli Güç Araştırma Enstitüsü ve Temiz Port tarafından uygulanan 80 PLUS programı,% 90 oranında verimliliklerine dayanan güç malzemelerinin gönüllü olmasına rağmen,% 20,% 50 ve% 100'ü bu hedeflerle ilgili olarak, Bronz, Gümüş, Altın, Platinum ve Titanyum,% 90 verimlilik gerektiren ve% 96'lık yeniden birleşmeye ihtiyaç duyuyor.

Enerji kaynakları için enerji Yıldız gereksinimleri ürün kategorisine göre değişir. Örneğin, iç güç malzemelerinin en az 80 PLUS Gold verimliliği elde etmesi ve belirli güç faktörü değerlerini dikkate değer yük. Dış güç malzemeleri gibi, duvar adaptörleri ve masaüstü şarj cihazları gibi, Enerji Yıldız Seviye VI veya VII verimlilik standartları ile karşı karşıya kalması, hangi güç tüketiminin en az 0.1 W'den daha azına ulaşması ve yük aralığına ihtiyaç duymaması gerekir.

Avrupa Birliği Ekodesign Düzenlemeleri

AB Ekodesign Yönergesi (2009/125/EC) ve uygulama düzenlemeleri Avrupa Birliği'nde satılan enerji ile ilgili ürünler için zorunlu verimlilik gereklilikleri belirledi. Komisyon Yönetmeliği (EU) 2019/1782, bu daha önce dış güç malzemeleri için düzenlemeler yerine,% 25,% 50 ve% 100 yük, ve baskı ve yük yük, ve kapaklar, çıkış gücü puanına bağlı olarak 0.1 W veya daha az yüklenemez. Bu gereksinimler ulusal otoriteler tarafından pazar gözetimi yoluyla uygulanabilir ve dış olmayan ürünler satış ve cezaları için kaldırılabilir.

Ecodesign çerçevesi, üreticilerin ürün özellikleri hakkında bilgi sağlamak, verimlilik değerleri, standby tüketim ve güç faktörü dahil olmak üzere. Bu şeffaflık, satın almacıların ürünleri karşılaştırmasını ve bilgilendirilmiş kararları yapabilmelerini sağlar. Yönetmelikler periyodik olarak güncellenir, verimlilik eşleri ile her üç ila beş yıl boyunca üreticileri sürekli olarak geliştirir veya piyasayı terk eder.

Uyum Testi ve Sertifika Süreçleri

Geçerli standartlara uygun olmak, yapılandırılmış bir test ve belge süreci gerektirir. Belirli gereksinimler hedef piyasaya, güç tedarikinin karmaşıklığına ve üçüncü taraf sertifikasyon organlarına katılımına bağlıdır.

Bodies ve NRTLs'in Rolü

Avrupa Birliği'nde, bazı yönergeler altında ekipman uygunluğunu kabul eden vücutlar, çoğu güç kaynağının UL, Intertek (ETL) altında düşmesine rağmen, üreticinin test ve konuyla ilgili olarak bir test raporu veya sertifikayı yerine getirmesi için gönüllü olarak bilgilendirilebilir ve pazar kabulünü güçlendirdiğini gösterir.

Sertifika süreci genellikle bir inşaat incelemesi ile başlar, üreticinin şematik, PCB düzeni, malzeme bileşenleri ve faturaları. NRTL sonra elektrik şoku, enerji tehlikeleri, yangın ve mekanik tehlikeler için test yapar. Testler, dielektrik gerilimine karşı dayanıklı, süreklilik, sıcaklık artışı normal ve hata koşulları altında ve kısa devre dışı kullanım bileşenleri veya soğutma fanlarının başarısızlığı gibi anormal operasyon testleri sunar.

Dokümantasyon ve Teknik Dosyalar

AB pazarı için planlanan bir güç kaynağı için tam bir teknik dosya, son ürün piyasaya yerleştirildikten sonra en az on yıl boyunca muhafaza edilmelidir ve talep üzerine pazarlama gözetimi için bir liste uygulanır, test raporları, risk değerlendirme belgeleri ve ürünün kendi güvenlik gereksinimlerine sahip olsa bile.

UL sertifikasyon için, üretici, devam eden üretim testlerini, denetim aralıklarını ve doğrulayıcı eylemleri açıklayan bir İzleme Hizmeti prosedürü sürdürmeli. UL denetçileri, üretim birimlerinin sertifikalı tasarımla tanışmaya devam ettiğini doğrulamadan önce fabrikayı ziyaret edebilir.Demokrat altkuruları da dahil olmak üzere tasarıma herhangi bir değişiklik yapılmalıdır.

Nasıl Düzenlemeler Güç Tedarik Tasarımı

Güvenlik, EMC ve verimlilik standartlarının genel etkisi, minimum işlevsel gerekliliklere inşa edilmiş birinden daha sağlam ve güvenilir olan bir güç tedarik tasarımıdır. Mühendisler aynı anda birden çok, sık sık rekabet, kısıtlamalar dikkate almalıdır.

Güvenlik-Critical Design Elements

İlk ve ikincil devreler arasındaki gerilimler ve kontrol noktaları, canlı parçalar ve erişilebilir yüzeyler arasında, çalışma gerilimi, kirliliği derecesi ve malzeme grubu IEC 62368-1'de tanımlandığı gibi belirlenir. Bu boyutlar, PCB yuvalarının fiziksel boyutunu etkiler ve mevcut devrelerin uzunluğu göz önünde bulundurulmalıdır.

Termal Yönetim ve Deing

Sıcaklık artışı testi en kötü durumda yük ve çevre koşulları genellikle beklenenden daha sıkı olan marjları ortaya çıkarır. Standartlar erişilebilir yüzeylerin ısısını sınırlandırır, iç bileşenleri ve yalıtım malzemeleri. Güç tedarik tasarımcıları, ısı dağılımını azaltan elektroliziği azaltıcılar, bu da verimli ısı geçişi için yarı iletkenleri seçin ve hava yollarının sınırlı muhafazalarda bile açık kalmasını sağlar.

Bitirme Seçimi ve İzability

Güvenlik sertifikasyonu, varistörler, Y kapasitelitörler, opto çifterler ve dönüştürücüler, üretim maliyetinin düşmesi sırasında yaygın olarak kabul edilebilir veya sertifikalandırılmalıdır.Bilgesiz bileşenlere ilişkin olarak tanınmaz ve gecikme piyasa girişi gerekir. Üreticiler, orijinal tasarımın toleransını düşerse vücut tarafından takip edilebilirliği sağlamalıdır.

Pazar Erişimi ve Noncompliance'ın Yasal Etkileri

Avrupa Birliği'ndeki piyasa gözetim otoriteleri cezaları, sipariş hatırlayabiliyor ve operasyon ve zarar veren doğrulayıcı güç tedarikinin zarar veya mülk zarar vermesine neden oluyor. ABD'de OSHA, işyerinde sertifikalı ekipman kullanan işverenleri silebilir ve bu müdahaleye sebep olan izinsiz emisyonlar için iyi bir şekilde yüklenebilir.

Üreticiler için birden fazla bölgeye ihracat yapmak, en yüksek ortak endüstride gereksinimlerin en düşük seviyedeki paydaşlığını ele alan bir uyumluluk stratejisi genellikle genel maliyet ve risk azaltır.Bir güç tedarikini IEC 62368-1, UL 62368-1, EN 55032, and Energy Star VI Level aynı anda Kuzey Amerika, Avrupa ve Asya'ya en az varyasyonla erişim sağlar. Tasarım aşamasındaki sertifikasyon organları ile erken katılım, pahalı yeniden tasarımların olasılığını azaltır ve azaltır.

Sonuç: Tasarım Yaşam döngüsüne Uyum Yapın

Ticari ekipmandaki DC güç malzemelerine ilişkin standartlar ve düzenlemeler sadece bürokratik engeller değildir. Yangınları önlemek için mühendislik bilgilerini temsil eder, elektrik şokları, müdahale ve enerji atıkları. Başarılı üreticiler, son test adımlarından ziyade tasarım gereksinimini tedavi eder.Güvenlik, EMC ve verimlilik standartları arasındaki etkileşimleri anlamakla, mühendisler, yangınları nasıl daha güvenli, daha güvenilir ve daha rekabetçi olan güç malzemeleri üreten ticari işletmelere bilgi verebilirler.

Düzenleyici manzara, yeni teknolojiler ortaya çıkıp çevresel öncelikler değişim olarak gelişmeye devam edecektir. Wide-bandgap yarı iletkenleri, daha yüksek geçiş frekansları ve dijital kontrol teknikleri verimlilik kazanımları sunar, ancak standartların aktif olarak ele alındığı yeni başarısızlık modları ve müdahale zorlukları tanıtacaktır.