1、文件编号 版本号TENWEI -XX-XX A0生效日期 密级程度2015/08/03 秘密开关电源适配器技术规范拟 制: 日期: 2015/08/03审 核: 日期:批 准: 日期:修订记录日期 修订版本 修改描述 作者2015/08/03 A0 首次发行1. 目的1.1. 为设计工程师提供电源适配器通用设计技术规格要求。1.2. 为设计验证及品质检验提供评判依据。1.3. 为市场人员同客户技术沟通提供参考。1.4. 当客户规格有特殊要求时,以客户要求为准。2. 适用范围规格包含机械、电气、安规、电磁兼容、环境、可靠性、环保等要求。3. 职责3.1. 开发部:负责本技术规范的制定及维护,对文
2、件做出解释。3.2. 市场部:参照此规范同客户进行技术参数沟通。3.3. 测试部:依照此规范进行新产品设计测试验证。3.4. 品质部:依照此规范进行产品的各项性能检验。3.5. 制造部:依照此规范进行产品的制造与检测。4. 名词解释4.1. 电源适配器:把交流电转换成安全电压输出,外置于受电设备的一种电源转换器。4.2. 开关型电源适配器(switching power adaptor):能提高转换效率、输入电压范围宽、输出电压稳定的开关型能量转换的电源适配器,提供高效率、输出电压高稳定度的电源。4.3. 原边反馈型电源适配器:属于开关型电源适配器中的一种,由变压器的原边绕组反馈作为稳定输出电
3、压,替换光耦等次边反馈电路来作为降低成本的方案,提供高效率、输出电压较稳定的电源。4.4. 线性电源适配器(line power adaptor):采用工频变压器把交流电变换成安全电压,供给受电设备使用,可以选择交流输出或整流滤波后直流输出。4.5. 空载/满载/半载:无电流输出状态 /额定输出电流状态/50%额定输出电流状态,满载也称额定负载4.6. Pno/额定输出功率: Pno(nameplate power output)即铭牌注明的输出功率,也就是额定输出功率。4.7. PWM (pulse width modulation):脉宽调制4.8. RCC(ring choke conv
4、erter):自激4.9. MTBF(mean time between failure):平均无故障间隔时间4.10. 类设备:设备的防触电保护不仅靠基本绝缘,还包括一种附加的安全措施,即将能触及的可导电部分与设施固定布线的保护(接地)线相连结。对于使用软线或软电缆的设备,软电线或软电缆应具有一根保护(接地)芯线。4.11. II 类设备:防电击保护不仅依靠基本绝缘,而且还采取附加安全保护措施的设备,例如采用双重绝缘或加强绝缘的设备,这类设备既不依靠保护接地,也不依靠安装条件的保护措施。4.12. 类设备:设备的防触电保护依靠安全特低电压(SELV)供电,且设备内可能出现的电压不会高于安全特
5、低电压。类别项目0 类 类 类 设备主要特征 没有保护接地 有保护接地 有附加绝缘不需要保护接地设计成由安全特低电压供电安全措施 使用环境要与地绝缘接地线与固定布线中的保护(接地)双重绝缘或加强绝缘安全特低电压供电线连接5. 区域规定的参考标准5.1. AV 类安规要求:(Information Technology Equipment, Safety, General Requirements)5.1.1. IEC60065(国际通用)5.1.2. EN60065(欧洲)5.2. IT 类安规要求:( Information Technology Equipment, Safety, Gen
6、eral Requirements)5.2.1. UL60950-1 (美国、加拿大) 5.2.2. EN60950-1 (欧洲) 5.2.3. IEC60950-1(国际通用)5.2.4. J60950-1 (日本) 5.2.5. CNS14336 (台湾、澎湖、金门及马祖) 5.2.6. GB4943 (中国) 5.2.7. K60950-1 (韩国)5.3. EMI 要求:(Information Technology Equipment Radio disturbance characteristics)5.3.1. FCC Part 15B (美国、加拿大 )5.3.2. CISPR
7、 22 5.3.3. EN55022 (欧洲)5.3.4. GB17625 (中国)5.3.5. CNS13438 (台湾、澎湖、金门及马祖)5.3.6. AS/NZS CISPR22(澳大利亚、新西兰 )5.4. 环保要求及欧盟指令要求:5.4.1. 2002/95/EC (RoHS Directive) and Exemption directive 5.4.2. 电子信息产品污染共控制管理办法(China RoHS) 5.4.3. 产品物质管理规范5.4.4. 2002/96/EC (WEEE Directive) 5.4.5. EN50419 (WEEE Marking Standar
8、d)5.5. MTBF 要求:5.5.1. MIL-HDBK 217F, Reliability Prediction of Electronic Equipment 5.5.2. Bell core SR-332, Issue 1, Reliability Prediction of Electronic Equipment 5.5.3. MIL-STD-781C, Reliability Demonstration of Electronic Equipment5.6. 美国/澳大利亚和新西兰/欧洲效率要求以及空载功率耗散要求5.6.1. USA: US EPA-ENERGY STAR 2
9、.0/California Energy Commission (CEC-400-2006-002 Rev.2) 5.6.2. Australia and New Zealand: Minimum Energy Performance Standards (MEPS) AS/NZS 4665.2-2005 5.6.3. Europe: Code Conductor Energy Efficiency of External Power Supplies Draft Version 2 6. 规格要求6.1. 规格描述规范:物料名称,认证,电源类型,输出电压电流,输入插头类型,输出插头规格(内径
10、*外径*长 直角或弯角) ,适配器型号,电源盒尺寸,备注。如:Power Adapter,CE,Switching ,DC12V0.8A ,欧洲 2PIN,2.1*5.5*9.0mm 直角,CPS*,packing box:101*49*92mm,(RoHS)6.2. 测试项目:No. 测试项目Test Items 是否必测1 输入电流 Input Current 2 效率 Efficiency 3 功率因数 Power Factor 4 浪涌电流Inrush Current 5 空载消耗功No load power consumption(for USA/CEC and AU/MEPS) 6
11、 平均效测试Average efficiency test:(follow CEC & Energy Start / MEPS requirement ) 7 起机电压 Start UP 8 关机电压 Shutdown 9 电源效应测试 Line Regulation Test 10 负载效应测试 Load Regulation Test 11 输出电压调整 Output Voltage Regulation 12 纹波测试 Ripple & Noise 13 动态负载测试 Dynamic Load 14 电压过冲测试 Overshoot / Undershoot Voltage 15 开机时
12、间 Turn On Time 16 开机上升时间Turn on rise time test 17 关机维持时间 Hold up Time 18 关机延迟时间Turn off delay time test 19 过压保护 Over Voltage Protection 20 过流保护 Over Current Protection 21 过温保护 Over Temperature Protection 22 短路保护Short Circuit Protection 23 耐高压测试 HI-POT Test 24 漏电流测试 Leakage Current 25 容性负载测试 External
13、 Load Capacitance26 空载测试 No Load Operation 27 热应力测试 Thermal Stress Test 28 电压应力测试 Voltage Stress Test 29 电流应力测试 Current Stress Test 30 机械冲击测试 Shock Test31 振动测试 Vibration Test 32 热飘移测试 Warm-Up Drift Test 33 开关机测试 On-Off Cycling Test 34 温湿度存储循环测试 Temperature / Humidity Storage Cycling Test 35 自由跌落测试 D
14、rop Test 36 热冲击测试 Thermal Shock Test37 电解电容寿命测试Life time test of Electrolytic Capacitor 38 平均无故障间隔时间预计MTBF Prediction Report39 平均无故障间隔时间验证 MTBF Demonstration test Report40 耐脉冲杂讯 Fast Transient / Burst 41 耐雷突波 Lightning Surge Test (PLD) 42 耐静电放电 Electrostatic Discharge (ESD) 43 谐波电流测试 Harmonic Curren
15、t Test44 电磁干扰测试 Electromagnetic Interference Test (EMI) 45 干热测试(高温测试) 46 恒冷测试(低温测试) 47 低温启动 48 安规认证 49 关键器件降额测试 key Component De-rating test 50 输入异常测试Input abnormal test (L-N反接,I类会有问题) /6.3. 5W 以上电源只允许使用 PWM 开关模式设计电路,不能用 RCC 模式设计电路6.4. 电源输入要求6.4.1. 输入的电压和频率范围:电源适配器在空载或满载条件下满足所有电压输出指标要求的输入电压值和频率范围。在“
16、选项”打“” 。项目 地区Adapter type 额定输入电压/频率 Rated Input voltage/Freq. 设计输入电压/频率范围Input voltage/ Freq. Range 选项1 美国 100240Vac/5060Hz 90264Vac/4763Hz2 日本 100240Vac/5060Hz 90264Vac/4763Hz3 英国 100240Vac/5060Hz 90264Vac/4763Hz4 欧洲 100240Vac/5060Hz 90264Vac/4763Hz5 澳洲 100240Vac/5060Hz 90264Vac/4763Hz6 中国 100240Va
17、c/5060Hz 90300Vac/4763Hz7 俄国 100240Vac/5060Hz 90300Vac/4763Hz8 印度 100240Vac/5060Hz 90300Vac/4763Hz9 巴西 100240Vac/5060Hz 90264Vac/4763Hz6.4.2. 最大输入电流:按功率因数为 0.7 来计算 Imax=2.2Po/(0.7*Vin-min)6.4.3. 输入瞬态电流项目 额定输入电压Rated Input voltage 输入瞬间电Inrush Current 选项1 100120Vac 30.0A peak (max) 2 220-240Vac 60.0A
18、peak (max) 6.4.4. 绝缘耐压 Hi-Pot:遵循安规要求项目Item 地区region输入电压强度/电流/持续时间 Hi-Pot Level. 测试电路 Circuit选项1 All 3KVac/10mA/1min 初级对次级primary to secondary 6.4.5. 漏电流:遵循安规要求,输入额定电压和频率下,II 类设备的最大安全漏电流为 0.25mA,I 类设备的最大安全漏电流为 3.5mA6.4.6. 绝缘电阻:初级对次级 primary to secondary 施加 500Vdc 一分钟,测得绝缘电阻不小于 50M6.4.7. 击浪涌:参考 10.2 E
19、MC 要求6.5. 输出要求6.5.1. 输出电压容差:额定输入、满载条件下输出电压与额定输出电压相比。6.5.2. 输出电压范围:设计输入电压和频率范围内,包括空载、半载和满载条件下的输出电压与额定输出电压相比。6.5.3. 输入调整率:输入额定频率和设计输入电压范围内,满足输出额定电流时的最大输出电压减去最小输出电压,除以额定输入时满足输出额定电流的输出电压。(Iout=I rated)maxmininratedOUTOUTVLineR6.5.4. 频率调整率:输入额定电压和设计输入频率范围内,满足输出额定电流时的最大输出电压减去最小输出电压,除以额定输入时满足输出额定电流的输出电压。6.
20、5.5. 负载调整率:额定输入条件下,负载由空载调节至满载,其最大输出电压减去最小输出电压,除以额定输入时满足输出额定电流的输出电压。 maxmin,inrtedoutratedOUTOUTVILoadR6.5.6. 纹波噪声:对开关频率纹波和噪声电压峰峰值的限幅要求。测试条件:正常环境温度下、满负载(要求电阻负载,非电子负载) ;DC 输出端并联 0.1uF 陶瓷电容,10uF 铝电解电容,示波器设置在带宽 20MHz 对电源输出进行测试。6.5.7. 开机延迟时间:额定输入和输出条件下,从开机到上升至稳定输出电压 90%的时间6.5.8. 关机延迟时间:额定输入和输出条件下,从关机到下降至
21、稳定输出电压 10%的时间6.5.9. 开机上升时间:额定输入和输出条件下,开机输出上升至稳定电压 10%90%之间的时间6.5.10. 关机维持时间:额定输入和输出条件下,关机到下降至稳定输出电压 90%的时间6.5.11. 容性负载:常温环境下、在设计输入电压/频率范围内、满负载并联大电容条件下能正常启动。6.5.12. 除纹波噪声、容性负载用电阻负载测试外,其它输出要求测试项目用电子负载测试,规格要求如下表输出电压容差输出电压范围输入调整率负载调整率频率调整率纹波噪声Vpp开机延迟时间关机延迟时间开机上升时间关机维持时间容性负载5% 5% 5% 5% 5% 1%Vrated3S 10mS
22、 / / 2000uF7. 保护要求7.1. 输出短保护:输出电路用50m 短路线持续短路 2 小时以上,不能导致电源适配器任何损坏,且壳温不超过相关安全标准中的限值要求,短路排除后能自动恢复正常工作。7.2. 输出过流保护:输出电流超过额定输出电流时,具有关闭电流输出的保护功能,当输出电流恢复正常后能自动恢复正常工作,过流保护点为额定电流的 180%220%,过流保护与容性负载要求有冲突时,应该先满足容性负载要求,但是出现过流也不会导致电源适配器任何损坏,且壳温不超过相关安全标准中的限值要求。7.3. 整机过热保护:任何输入、输出、环境异常导致电源适配器过热,在可能损坏电源适配器前关闭输出或
23、切断输入进行保护,不允许出现输出过压、爆炸等灾难发生,异常消除后可以恢复正常工作或无输出、无过热现象。7.4. 输出过压保护:当输出电压超过允许的电压范围时,应该关闭输出,故障排除后自动恢复。7.5. 输入过压保护:当输入电压超过允许的电压范围时,应该切断输入,避免损坏电源适配器或出现爆炸等灾难,故障排除后可自动恢复或无输出、无过热现象。7.6. 填写规格要求或打“”表示要求,“”表示不要求。输出短保护输出过流保护 Irated整机过热保护输出过压保护Vo-rated输入过压保护Vin-max 180%220% / 120%130% 105%110%8. 能耗效率要求8.1. 空载功率耗散:额
24、定输入条件下无负载时的整机功率耗散。8.2. 平均效率要求:额定输入条件下输出电流为额定电流的 25%,50%,75%,100%时分别测得其整机效率,取算术平均值为其平均效率。根据能源之星、CEC & MEPS关于空载功率耗散以及平均效率要求,电源适配器满足以下打“”选择的要求。注:低电压模式指电源适配的额定输出电压低于6V,且额定输出电流大于或等于550mA。标准模式指电源适配的额定输出电压高于6V。模式 效率标识等级标称输出功率(Pno)(nameplate power output)空载耗散功率标称输出功率(Pno) 平均效率 选择0 1W 0.480 * Pno + 0.140 0 1
25、0 W1 49 W 0.0626 * ln(Pno)+0.622V10 250W0.3 W49 250 W 0.870 0 51 250 W 0.850 1W 0.497 * Pno + 0.067 0 10 W1 49 W 0.0750*ln(Pno)+0.561 低电压模式V10250W0.3 W49 250 W 0.860 9. 环境试验电源适配器须进行以下环境试验测试项目 适配器类型测试项目 参考标准 试验方式 判据 选择1 通用 跌落测试 IEC 60068-2-32 100cm高度,自由跌落于20mm厚的木板上。外观允许有磨损但不能有裂痕,输入插头不能松动、歪斜,各项功能正常。频率
26、 10 300Hz摇摆 2小时每个角度(X,Y,Z )加速度 2G2 通用 振动测试 IEC 60068-2-34 移位 0.4mm外观不允许有裂痕,输入插头不能松动、歪斜,测试后各项功能正常3 通用 恒冷测试 IEC 60068-2-1 遵循标准 遵循标准 4 通用 干热测试 IEC 60068-2-2 遵循标准 遵循标准 5 通用 温度循环测试 IEC 60068-2-14 遵循标准 遵循标准 6 通用 热冲击测试 IEC 60068-2-14 遵循标准 遵循标准 7 通用 恒定湿热测试 IEC 60068-2-78 遵循标准 遵循标准 8 通用 存储测试 IEC 60068-2-48 遵
27、循标准 遵循标准 9 通用 低温启动 共进 遵循标准 遵循标准 10. 安规及 EMC 要求10.1. 安规 EMC 认证要求: 参考使用地区最新版本的安规标准要求,适配器生产厂家须提供安全报告及证书,证明其满足要求。适配器的认证标识要求如下(打“”选择):适应范围 安全/WEEE标准 安全认证要求 参考标识 选择美国、加拿大UL/CSA60950-1FCC Part15subpartBUL、cUL日本 J60950-1 PSE 台湾 CNS14336 BSMI 巴西 UL/CSA60950-1 for Class II level cUL 英国 EN60950-1 (CE) EN50419
28、(WEEE) CE TUV (EN60950-1) 欧洲 EN60950-1 (CE/GS/B Mark) IEC 60950-1 EN50419(WEEE) CE /GS Mark. B Mark /PSB 澳洲 IEC60950-1 (CB) ANS/NS60950-1 CE /C-tick/CB 中国 IEC-60950-1 (CB) GB4943/9254(CCC) SJ/T11364-2006 CCC Mark/CB 10 years logo (China Rosh) 韩国 IEC-60950-1 (CB) EK Mark/CB 10.2. EMC 要求:要求与受电设备整机测试,实
29、验室测试出具检验报告。EMC标准适配器类型 EMI/EMS参考标准 EMI分类等级 选择所有类型 FCC Part 15、CISPR22/24、EN55022/24 Class A所有类型 FCC Part 15、CISPR22/24、EN55022/24 Class B EMC测试项目及要求序号 测试项目 标准 测试频段 检波 限值 备注 选择30MHZ230MHZQP 40dBV/m(3 米法测试)/30 dBV/m(10 米法测试)是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dBCE/ CCC230MHZ1GHZQP 47dBV/m(3 米法测试)/37 dBV/m(10 米法测试)是否
30、配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB1 RE辐射发射(AC电源端口)FCC 30MHZ88MHZQP 40dBV/m(3 米法测试)/30 dBV/m(10 米法测试)需是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB88MHZ216MHZQP 43.5dBV/m(3米法测试)/33.5 dBV/m(10 米法测试)是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB216MHZ960MHZQP 46 dBV/m(3米法测试)/36 dBV/m(10 米法测试)是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB960MHZ QP 49.5dBV/m(3米法测试)/39.5 dBV/m(10
31、米法测试)是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dBQP 6656 dBVCE/ CCC/ FCC150k500k AV 5646 dBVQP 56 dBVCE/ CCC/ FCC500k5MAV 46 dBVQP 60 dBVCE传导发射(AC电源端口)CE/ CCC/ FCC5M30MAV 50 dBVQP 8474 dBVCE/ CCC150k500k AV 7464 dBVQP 74 dBV3CE传导发射(信号端口) CE/ CCC500k30M AV 64 dBV是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB雷击浪涌(AC电源端口):电源适配器应当满足 IEC61000-4-
32、5或ITU K.21标准要求。适配器类型 测试波形(us) 耦合阻抗 测试电平 判据差模:2 欧姆 线线:2.5kV B共模:2 欧姆 线地:2.5kV B差模:2 欧姆 线线:6kV B通用 1.2/50(8/20) ITU K.21 YD/T993-2006 共模:2 欧姆 线地:6kV B差模:2 欧姆 线线:1kV B共模:12 欧姆 线地:2kV B差模:2 欧姆 线线:2kV C4通用 1.2/50(8/20)IEC61000-4-5共模:12 欧姆 线地:4kV CESD静电放电 ( AC电源端口):遵循EN 61000-4-2以及巴西Anatel 标准要求适配器类型 空气放电 接触放电 判据通用 8 KV 4 KV B 5巴西 8 KV 6KV BDIP电压跌落与暂降(AC电源端口):适配器类型 试验限值 试验方式 判据95%,10ms95%,5000ms6通用30%,500ms是否配合客户系统测试,满足相关要求B EFT电快速脉冲(AC 电源端口):适配器类型 试验限值 试验方式 判据7通用 1KV 是否配合客户系统测试, B