原创家电产品的电源适配器Y电容要求

 2023-4-28 08:56  900 4 4 分类: 测试测量文集: EMC

概述
在我们的日常生活中，经常使用到电源适配器的产品已不局限于手机、笔记本电脑、收音机等各类信息技术或音、视频设备，也越来越多地应用到电风扇、吸尘器、加湿器、空气净化器等家用电器产品上。

3C认证是我国的强制性认证，列入强制性认证目录的产品必须获得3C认证才能进行生产、销售。贴上3C标识的产品通常认为是安全的，可满足相关标准的要求。目前，市面上越来越多的家电产品是通过电源适配器进行供电，那么，获得3C认证的电源适配器，直接给家用电器供电，是否安全可靠？能否满足家用电器标准的要求？

电源适配器属强制性认证产品，一般归分为信息技术设备类和音频、视频电子设备类，产品的安全标准分别是：GB 4943.1-2011《信息技术设备安全第1部分：通用要求》和 GB 8898-2011《音频、视频及类似电子设备安全要求》。验证满足这两个标准的电源适配器，能否满足整机家用电器产品的安全标准：GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第 1部分：通用要求》，我们通过拆开两个取得3C认证的电源适配器，查看其内部电路结构以进行分析。

如图1和图2所示，这两个电源适配器都只有1个Y1电容，其跨接在安全隔离变压器的初级和次级之间，很显然不满足家用电器的安全标准GB 4706.1-2005中22.42条款，保护阻抗应至少由两个单独的元件构成的要求。

问题分析

难道取得3C证书的电源适配器也不符合家用电器的3C认证要求吗？在分析之前，先普及一种阻抗元件——Y电容。

依据IEC 60384-14-2005《电子设备用的固定电容器第 14-2部分：空白详细规范抑制电磁干扰和连接电源用电容器仅安全试验》，安规电容可以分为X电容及Y电容两类（如图3所示）。它是指跨接于零线和地线（N-G）以及火线和地线（L-G）之间的电容器，适用于电容失效时危及人身安全、会导致电击的场合，可以防止电器漏电或机壳带电。

Y电容作为安全电容，其外观多为橙色或蓝色，按照要求，必须要取得检测机构的安全认证，获得证书的产品一般都标上耐压AC275V或AC250V字样以及安全认证标志（如CQC标识等）。如图4所示圈出来的电源适配器输出插头，属于人手可触及到的金属片，其与Y电容一脚相连，根据GB 4706.12005中3.3.6对保护阻抗的定义，此Y电容属于保护阻抗，流过此Y电容的电流一旦过大，使用者就将会有触电危险。

保护电路分析

对于保护电路，可简化为如图5所示的电路模型，表示带电部件与人手易触及部件之间。

如图5所示两级相通只有两条“路径”：一条是安全隔离变压器，将220V的市电降压为安全电；另一条则为跨接的Y电容，上文说到的保护阻抗。从逻辑上讲，只有两条“路径”都安全，才能认为整个电路是安全的电路。如果仅有一个Y电容，当这个Y电容出现问题时，最糟糕的情况是，强电直接“窜”到次级电路，产生触电危险。正是考虑到安全的可靠性， GB 4706.1-2005中22.42明确要求，保护阻抗应至少有两个单独的元件（Y电容认为是足够稳定的阻抗元件）构成。

标准之间差异

对于保护阻抗要求使用的元件数量上，信息技术设备类产品的标准GB 4943.1和家用电器的标准GB 4706.1也存在差异。

如前文可知，GB 4706.1（22.42）要求至少使用两个单独的阻抗元件，而GB 4943.1（1.5.6）则允许使用一个符合GB/ T 14472规定的Y1类电容。这样，就使得一些获得3C证书的电源适配器，不能直接用在家用电器产品上。家电产品要通过测试，获得证书，就必须对电源适配器按照GB 4706.1的要求进行整改。这种不同类别标准之间的不协调性，往往会影响到认证的周期和费用，在新产品设计之初就应提前介入，选择满足要求的电源适配器，以便认证顺利获得通过。由此可见，这种情况将会在相当长的时间内客观存在，认证新人需要特别留意。

TC04决议

事实上，对于家用电器使用的电源适配器，也曾在国家认监委TC04技术专家会议上进行过讨论，会议形成的决议为：

在家电整机检测中，仅接受采用GB 4706.1标准进行认证的电源适配器或随机试验结果，不接受GB 4943的CCC证书或随机试验结果。

这就很明确了，电源适配器的3C证书并不适用于家用电器的整机认证。因为家用电器需要的是使用GB 4706.1作为评估标准的CQC自愿性证书，而不是使用GB 4943.1作为信息技术设备类产品评估标准的3C强制性证书。

结论

如图1所示已获得3C认证的电源适配器按照GB 4706.1（22.42）的要求，增加一个Y2电容（如图6所示），即可满足家用电器产品的要求。