淺析開關電源在冰箱冷柜產品認證中的標準選擇

任 飛 薛學明

（青島海容商用冷鏈股份有限公司 青島 266400）

引言

隨著生活水平的提高，商用冷柜已經成為人們的生活必備。由于其面向的市場群體主要有冷飲、冷食、商超、超市、酒店等大型機構，因其主要用于對陳列食品的展示銷售，為了保證商品的展示效果，從而避免不了采用照明燈。傳統產品主要是采用熒光燈進行照明，其缺點也很明顯，亮度低、展示效果差、耗能較高，壽命短。

在使用LED燈的同時，避免不了采用LED驅動器，這是一種特殊的開關電源。然而，開關電源在不同的領域有著不同的標準要求，很多整機廠家因為不了解此要求，導致在整機產品認證時才發現開關電源的選擇不當，帶來了不必要的麻煩。

1 開關電源的認證標準

開關電源（英文：Switching Mode Power Supply），又稱交換式電、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置。其功能是將一個位準的電壓,透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。

目前在開關電源進行認證時，主要采用的認證標準有以下四類：

1）GB 19510.1-2009/IEC 61347-1:2007燈的控制裝置 第1部分：一般要求和安全要求；GB 19510.14-2009/IEC 61347-2-13:2016燈的控制裝置 第14部分：LED模塊用直流或交流電子控制裝置的特殊要求

2）GB 4943.1-2011/IEC 60950-1:2005信息技術設備安全 第1部分：通用要求

3）GB 19212.1-2016/IEC 61558-1:2009 電力變壓器、電源裝置、電抗器及類似設備的安全 第1部分：一般要求和試驗；GB 19212.17-2013/IEC 61558-2-16:2009開關型電源裝置和開關型電源裝置用變壓器的特殊要求和試驗

4）GB 4706.1-2005/IEC 60335-1:2004家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求

企業的所有管理措施都要從企業的發展戰略出發，不同的戰略方向決定了人力資源管理中具體措施的不同。企業在進行人工成本管理時，應該根據企業的戰略發展要求、當前的發展階段，確定人力資源管理戰略，在此基礎上確定具體管理要求和措施，從而更好地為企業發展服務。

2 開關電源不同認證標準的主要差異

以筆者所在公司的主要產品商用冷柜為例，在進行整機認證時,目前全球范圍內絕大多國家將IE 60335-1（GB 4706.1）作為安全認證的通用標準。在標準22.42中規定如下：

保護阻抗應至少有兩個單獨的元件構成，這些元件的阻抗在器具的壽命期間內不可能有明顯的改變，如果這些元件中的任何一個出現短路或開路，則8.1.4中規定的值不應被超過。

注：符合GB 8898(eqv IEC 60065)的14.1a）的電阻和符合GB/T 14472(idt IEC 60384-14)的Y級電容器認為是足夠穩定的阻抗元件。

該條款簡單的說就是要求保護阻抗需要采用兩個單獨的元件。從此條款要求出發，可將上述開關電源認證標準分為兩大類，即開關電源的輸出為符合其本標準所述的安全特低電壓和非安全特低電壓。其在電路設計方面這兩者最大的差別是采用的安規電容數量不同。安全特低電壓采用2個Y電容，非安全特低電壓采用1個Y電容。

這兩大類開關電源由于所使用的領域不同，對電擊防護的要求也有所差異，故各相應開關電源的標準對Y電容使用的數量要求也不同。其中依據GB 19510.1/IEC 61347-1、GB 19510.14/IEC 61347-2-13、GB 4943.1/IEC 60950-1認證的LED燈及IT信息類的開關電源的設計允許使用1個Y電容，圖1給出了一個相關的示例。而依據 GB 19212.1/IEC 61558-1、GB 19212.17-2/IEC 61558-2-16、GB 4706.1/IEC 60335-1認證的開關電源通常使用2個Y電容，圖2給出了一個相關的示例。

上述標準中的相關條款如下：

1）GB 19510.14的8.2條：在安全特低電壓和等效安全特低電壓輸出線路和初級線路之間連接有電容器的情況下，應使用符合IEC 60384-14:2005表2和表3規定的Y1電容或兩個串聯的并有同一參數的Y2電容。

2）GB 4943.1的1.5.6條：用來橋接基本絕緣、附加絕緣或加強絕緣的電容器應當是Y類電容，但也允許用一個X類電容器橋接二次電路中的基本絕緣。

3）GB 19212.1的19.8條：用雙重絕緣或加強絕緣隔離的導電零部件，例如帶電零部件與殼體，或初級與次級電路，可以橋接（導電橋接）有電阻器或Y2類電容器，只要他們至少由兩個單獨的元件組成，且其阻抗在變壓器的壽命周期內不可能發生明顯地變化,另外如果工作電壓不大于250 V，用雙重絕緣或加強絕緣隔離的導電零部件（例如帶電零部件與殼體，或初級證書次級電路）可以橋接有符合GB/T 14472相關要求的單個Y1類電容。從此條款來看可以使用兩個Y2電容也可以使用1個Y1電容。

4）GB 4706.1的22.42條：保護阻抗至少有兩個單獨的元件構成，這些元件的阻抗在器具的壽命期間內不可能有明顯的改變，如果這些元件中的任何一個出現短路或開路，則8.1.4中規定的值不應被超過。

圖1 使用1個Y電容的開關電源

3 Y電容的作用

Y電容又稱保護阻抗，可起到防觸電和濾波兩種作用。

3.1 Y電容的位置

Y電容接在開關電源中變壓器的初級和次級，如圖3。

3.2 Y電容的作用

開關電源的變壓器在工作期間初次繞組之間會產生共模干擾，如若不對此騷擾源進行處理，那么在會對整機電磁兼容測試時騷擾電壓項目造成較大影響。于是在初次級繞組之間引入了Y電容以消除初次級的干擾，保證電容兼容測試合格。

3.3 Y電容的弊端

引入Y電容的同時帶來了一個弊端，那就是萬一Y電容出現短路，那么原來次級的弱電就會變成強電，為了保證安全，這里我們可以加入兩顆Y電容，如果其中一電容短路，另一Y電容仍然可起到保護作用。為了起到電擊防護作用，所以在GB 4706.1-2005標準22.42條款對此情況做了特別說明“保護阻抗應至少由兩個單獨的元件構成”。從此角度來看開關電源如果使用一個Y電容即使標注SELV，我們仍然認為其輸出的電壓為符合GB 4706.1所規定的安全特低電壓。

圖2 使用2個Y電容的開關電源

圖3 Y電容在開關電源中的位置

4 標準背景分析

4.1 按照 GB 19510.1/IEC 61347-1、GB 19510.14/IEC 61347-2-13認證的開關電源

此類開關電源主要使用領域為LED照明燈，而LED照明燈從使用場所來看主要分兩類，一類為安裝在天花板，另一類為桌式的臺燈。對于安裝在天花板上的LED照明燈，其開關電源使用1枚Y電容（保護阻抗）即時發生短路，由于安裝高度的原因用戶無法碰觸到LED燈的外殼，故不會發生電擊危險。對于LED臺燈來說，其外殼目前基本都設計為II類結構，采用加強或者雙重絕緣，在此類外殼的防護下即時使用1枚Y電容（保護阻抗）發生短路，也不會對用戶產生電擊危險。

4.2 按照GB 4943.1/IEC 60950-1認證的IT信息類的開關電源

此類開關電源主要使用領域為IT信息類產品，該類產品的使用人群（如辦公人員）通常對危險源有較高的識別能力，從放寬了使用Y電容（保護阻抗）的數量。

4.3 按照GB 19212.1/IEC 61558-1、GB 19212.17-2/IEC 61558-2-16認證的開關電源

按照此標準認證的開關電源一個最重要的特性就是安全隔離，由于GB 19212.1規定使用1顆或2顆Y電容均可，故而需要拆檢開關電源是否使用2顆Y電容。如果僅使用1顆Y電容，我們仍然認為其不滿足GB 4706.1所述的安全隔離。

4.4 按照GB 4706.1/IEC 60335-1認證的開關電源

此類開關電源主要使用領域為家用和類似用途的器具上，此類器具種類繁多，面對的使用人群極為廣泛，某些特殊情況下甚至需要考慮兒童和殘疾人。如此廣泛的使用對象，并不是所有人對電擊的危險源有一定的了解和識別。從這個角度出發，其開關電源的保護阻抗必須使用兩個Y電容，萬一其中一個失效另一個仍然能起到保護作用，以起到雙重保護的作用。

表1 不同整機認證類別對開關電源的認證要求

5 結論

本文通過對開關電源采用的各類標準的主要差異進行了分析，以下結論可供參考：

1）在對冰箱冷柜類產品進行整機認證時，應首選滿足整機認證要求的開關電源；

2）如果在對家電類整機產品使用了LED、IT信息類及通用開關電源，那么在整機安規測試時，就需要將其輸出端后面的所有線路按強電進行考核，這就需要對能夠觸碰到的弱電線路進行防護，使其滿足雙重或加強絕緣的要求。

3）根據以上釋義以及各國家和地區、認證機構對開關電源的認證要求，在整機認證時對開關電源的選用做如下梳理和歸類，以供選擇參考，見表1。