开关电源类产品电压信号测量与绝缘性能评估方法研究

摘要

当今社会，信息技术设备已成为人们日常生活中必不可少的工具。如手机、平板电脑、机顶盒、打印机、复印机等产品都是我们工作生活中最常接触的产品。但是，信息技术设备由于不符合标准要求而发生的安全事故的事例屡见不鲜。目前，我国已参照安全强制性标准GB4943.1-2011《信息技术设备安全第1部分：通用要求》对此类产品的安全进行强制性检测。这些产品通常都采用开关电源供电，实际测试中，电源往往是重中之中。
　　电源中的工作电压是信息技术设备安全性能检测的重要指标之一。在检测标准GB4943.1-2011中，工作电压是指设备在其额定电源电压下按正常使用条件工作时，所考虑的绝缘承受到的或能承受的最高电压，即有效值工作电压是指包括任何直流分量的工作电压的有效值；峰值工作电压是指包括任何直流分量和设备内产生的任何重复性峰值脉冲电压。确定工作电压是为判定产品的有关安全绝缘性能，如产品的抗电强度，电气间隙以及爬电距离等。如果工作电压测量不准确，会直接导致设备的绝缘设计中产生诸多安全隐患。信息技术类设备通常使用开关电源来供电的，因为高频开关变压器的工作特点，通常会有开关电源中初、次级间的真实工作电压大于产品额定输入的电压值，或者某个产品的实现特定功率要求使用高压输出等状况，所以，产品工作电压的确定是非常关键的。
　　然而，由于检测标准GB4943.1-2011中对于工作电压的测量描述简单概括，各个实验室有不同的理解，使得工作电压的测量在同一型号电源产品中数据差距较大。本文以开关电源类产品为测验对象，介绍其基本情况，考虑在开关电源类产品工作电压检测时，因电源的L/N极性、TN-S供电网络、示波器接地、示波器探头的选取、示波器信号耦合形式和信号收集形式、波形不同的电压有效值和仪器输入阻抗、初次极共电位的选取、负载状态等因素对测试结果的影响。在确定了工作电压的波形及数值后，先从标准理解的角度对工作电压定义内容做出理解，然后结合实例开关电源产品来评估绝缘参数（抗电强度、电气间隙和爬电距离等)。

目录

第一章 绪论

1.1课题的研究背景与意义

1.2国内外研究现状及分析

1.2.1开关电源发展历史及现状

1.2.2开关电源工作电压测试分析

1.3本课题的来源及主要研究内容

第二章 工作电压、绝缘性能的定义及测试流程

2.1名词解释

2.2工作电压的定义及绝缘性能评估介绍

2.3标准中对工作电压的测试要求及测试流程步骤

2.3.1 GB4943.1中工作电压的测试要求

2.3.2测试流程步骤

第三章 工作电压测试中影响测试结果的因素分析

3.1.2供电电源中电源极性对II类设备工作电压测量结果的影响

3.1.3 TN-S配电系统对工作电压测量结果的影响

3.1.4待测工作电压位置的选取

3.1.5调整样品的工作状态（供电电压、样品负载）

3.2示波器的调试及探头的选取

3.2.2示波器探头的选取

3.2.3示波器的输入阻抗对工作电压测量的影响

3.2.4示波器耦合方式的设置

3.2.5示波器信号采集模式的对比

3.3参考平衡点（共地点）的选取

3.4工作电压的测量

第四章 依据工作电压评估绝缘性能(计算限值）的研究

4.1 绝缘性能评估的重要性

4.2抗电强度试验值的选取及测试中应关注的事项

4.2.1抗电强度试验的重要性

4.2.2抗电强度试验电压的选取

4.2.3抗电强度试验的要求

4.2.4抗电强度试验中应关注的事项

4.3爬电距离、电气间隙限值的评估

4.3.1爬电距离、电气间隙的重要性

4.3.2 爬电距离、电气间隙限值的确定

4.3 .3 在产品安全设计中爬电距离和电气间隙的简单应用

4.4实例的绝缘性能评估

4.4.1样品的测试状态

4.4.2 抗电强度的评估

4.4.3 电气间隙、爬电距离限值的评估

结论

参考文献

声明

致谢