電源適配器在家用及類(lèi)似用途電器中應(yīng)用的探究

董 磊

（安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 合肥 230051）

引言

電源適配器是電子電器產(chǎn)品中常見(jiàn)的關(guān)鍵元器件，型式多樣，常見(jiàn)于給器具主體供電或者給器具功能配件供電。雖然電源適配器技術(shù)相對(duì)成熟，但是其應(yīng)用于不同的場(chǎng)景下，其適用標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)容是有所不同的，針對(duì)其在家用及類(lèi)似用途電器中的應(yīng)用場(chǎng)景，筆者結(jié)合IEC 60335-1 ed5.2、GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)及CTL和TC 04技術(shù)要求等，對(duì)器具主體類(lèi)別確定及應(yīng)用時(shí)特別關(guān)注點(diǎn)等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析、探討。

1 帶有可拆卸電源適配器的家用電器類(lèi)別的確定

家用電器中電源適配器結(jié)構(gòu)形式主要有DC接頭、USB接頭，其中DC接頭又分為DC音叉頭和DC直插頭，USB頭常見(jiàn)于普通USB頭，micro USB頭，mini USB頭。常見(jiàn)DC頭、USB頭結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

圖1 DC接頭結(jié)構(gòu)形式

圖2 USB接頭結(jié)構(gòu)形式

IEC 60335-1 ed5.2標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于帶有電源適配器的家用電器有了明確的相關(guān)要求，應(yīng)將電源適配器與器具主體看成一個(gè)整體。對(duì)于由III類(lèi)結(jié)構(gòu)器具主體和可拆卸電源適配器構(gòu)成的器具，在電擊防護(hù)分類(lèi)方面，應(yīng)根據(jù)適配器的結(jié)構(gòu)情況，將其確定為I類(lèi)或II類(lèi)器具。圖3所示為一手持式器具，根據(jù)適配器類(lèi)型，電源適配器與器具主體應(yīng)視為II類(lèi)器具。

目前，不同領(lǐng)域產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電源適配器要求也有所不同，比如IEC 60335-1與IEC 60950-1、IEC 60065在防觸電保護(hù)、爬電距離、電氣間隙、防火要求等方面。適用不同的標(biāo)準(zhǔn)，電源適配器之間就有很大的差異，這就導(dǎo)致滿(mǎn)足信息技術(shù)、音視頻產(chǎn)品的電源適配器不一定能滿(mǎn)足家電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，如果要按照家電標(biāo)準(zhǔn)去考核，市場(chǎng)上存在的電源適配器標(biāo)準(zhǔn)不符合性較高，基于這一市場(chǎng)現(xiàn)狀，IEC/TC 61修訂新版家電標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要求可拆卸的電源適配器必須與器具主體一起提供。標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容如下：

22.56 Detachable power supply part shall be provided with the part of class III construction of the appliance.

Compliance is checked by inspection.

2 帶有可拆卸電源適配器和III類(lèi)結(jié)構(gòu)主體的器具銘牌信息標(biāo)識(shí)

IEC 60335-1 ed5.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，7.1～7.5規(guī)定的標(biāo)志，應(yīng)標(biāo)在器具的主體上，但是對(duì)于電源適配器部分需要增加標(biāo)識(shí)哪些內(nèi)容，標(biāo)準(zhǔn)中未直接明確指出。CTL決議DSH 653中內(nèi)容可以提供參考依據(jù)，具體要求內(nèi)容如下：

The marking may be on the power supply unit under the following conditions:

- the appliance is delivered as one appliance with two parts, a power supply unit and a class III apparatus.

- the power supply is specially designed for the class III apparatus and has the model or otherrelevant identification of the class III part marked on it.

- the class III apparatus has the same model marking as the power supply unit and theins tructions shall include that only the power supply unit delivered with it can be used.

- special markings required in the relevant part 2 for the class III part shall be marked on it.

圖3 電源適配器供電手持式器具

根據(jù)決議要求，電源適配器應(yīng)按IEC 60335-1 ed5.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行標(biāo)識(shí)，對(duì)于II類(lèi)器具，II類(lèi)符號(hào)也應(yīng)標(biāo)識(shí)在適配器上，同時(shí)要求標(biāo)識(shí)上器具主體型號(hào)或其它相關(guān)識(shí)別標(biāo)志。但考慮到具體實(shí)際應(yīng)用情況，筆者認(rèn)為在適配器上標(biāo)識(shí)器具主體型號(hào)或其它相關(guān)識(shí)別標(biāo)志難以實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)決議要求適當(dāng)調(diào)整，將適配器等型號(hào)信息標(biāo)識(shí)在器具主體上，實(shí)現(xiàn)一致性控制。

器具主體上必須體現(xiàn)出與之對(duì)應(yīng)使用的電源適配器型號(hào)參數(shù)，并且說(shuō)明書(shū)中需說(shuō)明必須使用與之配套的此規(guī)格型號(hào)電源適配器。一般標(biāo)識(shí)內(nèi)容要求如下：

1）產(chǎn)品名稱(chēng)；

2）產(chǎn)品型號(hào)；

3）工作電壓，電源性質(zhì)或額定頻率；

4）充電電壓（如有充電狀態(tài)）；

5）額定功率或額定電流；

6）配適配器 XXXX型號(hào)（額定輸入、額定輸出等參數(shù)）；

7）制造商；

8）標(biāo)準(zhǔn)中其它要求內(nèi)容。

另外，根據(jù)2010年三亞會(huì)議內(nèi)容可知，如果器具是帶電池充電狀態(tài)的，應(yīng)標(biāo)識(shí)其充電電壓，且與適配器輸出電壓保持一致。

3 電源適配器中保護(hù)阻抗的使用

保護(hù)阻抗的使用，是實(shí)現(xiàn)防觸電保護(hù)的形式之一，但是在保證阻抗的使用數(shù)量要求上， IEC 60335-1 ed5.2標(biāo)準(zhǔn)中第22.42條要求保護(hù)阻抗必須有2個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成，如果其中的一個(gè)出現(xiàn)短路或開(kāi)路故障，仍需滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。

保護(hù)阻抗使用元件數(shù)量是源于基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)IEC 61140：2016Protection against electric shock - Common aspects for installation and equipment，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定保護(hù)阻抗需要兩個(gè)元件構(gòu)成，但如果使用的元件獲得IECQ認(rèn)證，則允許使用一個(gè)元件構(gòu)成。以對(duì)于采用IECQ認(rèn)證的電容器元件為例，必須滿(mǎn)足以下要求：

1）型式試驗(yàn)；

2）每3個(gè)月工廠(chǎng)檢查；

3）抽樣全項(xiàng)測(cè)試。

家用類(lèi)似用途電器安全技術(shù)委員會(huì)（TC 61）考慮盡可能降低消費(fèi)者使用風(fēng)險(xiǎn)，明確只采用使用2個(gè)元件構(gòu)成保護(hù)阻抗的方案。這個(gè)是與音視頻、信息技術(shù)、通信技術(shù)領(lǐng)域電子設(shè)備的安全技術(shù)委員會(huì)（TC 108）要求有區(qū)別的。

4 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)帶有插腳的電源適配器要求

IEC 60335-1 ed5.2標(biāo)準(zhǔn)第22.3條規(guī)定“對(duì)直接插入輸出插座而提供插腳的器具，不應(yīng)對(duì)插座施加過(guò)量的應(yīng)力”；第25.25條規(guī)定“插入輸出插座的器具的插腳的尺寸應(yīng)與輸出插座的尺寸一致。插腳的尺寸和嚙合面應(yīng)與IEC 60083中列出的相應(yīng)尺寸一致。”附錄B中第21.B.101規(guī)定“帶有插入插座用的插腳的器具應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度”。由標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容可以看出，對(duì)于帶有插腳的電源適配器要充分考慮到器具的結(jié)構(gòu)特性以及尺寸要求。同時(shí)在GB/T 2099.1-2008、IEC 61540、IEC 60065、IEC 60950標(biāo)準(zhǔn)中都對(duì)此種結(jié)構(gòu)適配器跌落試驗(yàn)進(jìn)行了規(guī)定要求，雖然IEC 60335-1:ED5.2中附錄B外均未對(duì)跌落試驗(yàn)進(jìn)行要求，但是設(shè)計(jì)者也要充分考慮這一屬性要求。

5 家用電器產(chǎn)品中電源適配器溫升/溫度測(cè)試熱電偶的選擇

電源適配器是電子電氣設(shè)備中所不可缺少的部件，其具有效率高、體積小、重量輕、電壓適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，但是在工作時(shí)，它會(huì)對(duì)一些測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，當(dāng)使用熱電偶進(jìn)行電源適配器溫升或溫度測(cè)試時(shí)，熱電偶就會(huì)受到電磁干擾現(xiàn)象，因此選擇合適類(lèi)型的熱電偶，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性尤為重要。

一般“K”、“T”和“ J”型熱電偶優(yōu)選推薦使用。J型熱電偶是由磁性材料制成的，K型熱電偶是由具有輕微磁性的材料制成的，T型熱電偶由非磁性材料制成，因此，應(yīng)優(yōu)先選用T型熱電偶，其受高頻磁場(chǎng)的影響較小，測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確。

6 家用電器產(chǎn)品CCC認(rèn)證時(shí)對(duì)電源適配器要求

GB 4706.1-2005中24.1條規(guī)定，“只要是在元件合理應(yīng)用的條件下，應(yīng)符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或IEC標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的安全要求。符合有關(guān)元件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或IEC標(biāo)準(zhǔn)，未必保證符合本部分的要求?！?/p>

CNCA/TC 04-2014-02規(guī)定：電源適配器作為家電產(chǎn)品關(guān)鍵零部件使用時(shí)，必須要滿(mǎn)足GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)要求，或者按照整機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

根據(jù)要求，應(yīng)用于家用電器中的電源適配器在進(jìn)行CCC認(rèn)證時(shí)必須要滿(mǎn)足GB 4706.1-2005和CNCA/TC 04-2014-02相關(guān)規(guī)定要求。

7 總結(jié)

本文結(jié)合EC 60335-1 ed5.2、GB 4706.1-2005標(biāo)準(zhǔn)及CTL和TC 04技術(shù)要求等，指出了III類(lèi)結(jié)構(gòu)器具主體和可拆卸電源適配器構(gòu)成的器具，在電擊防護(hù)分類(lèi)方面，應(yīng)根據(jù)適配器的結(jié)構(gòu)情況確定電擊防護(hù)類(lèi)型；探討了帶有可拆卸電源適配器III類(lèi)器具主體銘牌信息標(biāo)識(shí)、保護(hù)阻抗的使用、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電源適配器插腳要求、電源適配器溫升/溫度測(cè)試場(chǎng)熱電偶選擇以及CCC認(rèn)證對(duì)電源適配器要求等內(nèi)容。