基于CCC认证的计算机用开关电源测试关键技术研究

张志刚

摘 要：为保证产品使用过程中足够安全，我国对各类电子产品实施CCC强制性认证制度。产品在流入市场前必须满足相应的测试要求才能通过认证，流入市场后监管部门会定期或不定期对产品质量进行监督抽查。本文主要就开关电源的工作原理及电源电路简要阐述，接着就开关电源CCC认证测试详细探究。

关键词：CCC认证；计算机；开关

随着市场经济体制的变化，当今社会竞争越来越激烈，生产企业在控制成本的同时，产品的质量也出现两极分化现象。产品的质量问题不仅和企业的生存和发展有关系，也和消费者的财产和人身安全有关联，更与一个国家的发展和繁荣息息相关。但是，近年来越来越多的产品质量问题，警示着整个社会，让大家更加深刻体会到质量检测的重要性。

1开关电源的工作原理及电源电路

1.1开关电源的工作原理

开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等），通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现DC/AC、DC/DC电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。

1.2开关电源电路

根据功率不同，特意挑选了几款不同型号的开关电源，如下图所示：

2开关电源CCC认证测试

2.1安规测试

安规就是安规规范，考察产品在终端客户正常使用或者异常使用时，甚至发生故障时，通过模拟这些情况下測试，观察是否产生触电，着火，机械伤害，辐射或者化学伤害等的危险。为了让产品更加安全可靠，让消费者放心使用，允许在正常使用和部分功能异常时对人员都是安全的。尽管此时的电子产品对我们来说毫无利用价值，但是其安全设计还是合理的，对人类不产生危险。

安规要求，产品首先在结构上做合理的设计处理，对尖利的棱角做倒圆或者磨光处理，考虑初级与初级的距离是否满足相关绝缘的要求。

其次，产品的防触电设计是否考虑周全，一次电流的电容放电不足是否会引起火花，接触电流值太大是否引起触电危险。产品连续使用时持续发热是否会引起烫伤，甚至火灾。

安规测试不仅对整机提出了要求，对内部关键零部件，如隔离变压器、X/Y电容、电感、光电耦合器、PCB、外壳都有详细的规格要求。

计算机用开关电源由于输出功率比较大，涉及多路输出，结构复杂，涉及关键元器件比较多等特点。所以，CCC认证安规部分强调机械结构、电气参数、安全标志、单一故障、关键零部件等方面。

CCC认证的安规测试要求，不是针对某款开关电源来提出的，而是具有普遍性。当然，针对每款开关电源由于使用环境，电气参数，元器件使用不同的具体差异也会有所不同。但是总的原则还是从安全设计出发。结构设计是产品首先要考虑的问题，也是最直观但是往往容易出问题的地方，因为结构涉及的问题比较多。产品铭牌标注信息是否齐全，尖锐的边缘拐角，初级电路与初级电路之间的距离，都是结构设计需要考虑的内容。

2.2电磁兼容测试

电磁兼容设计与调试的工作量占总开发工作量的30%以上，设计成本仅占总成本的5%-10%。为了降低成本，我们尽量把电磁兼容的问题在产品开发的初期就要考虑，尽量把电磁兼容问题在产品定量生产前解决。传导试验时，开关电源的测试样机都要安装在主机箱内，都是用测量接收机在人工电源网络上的端子获得，测量时分别读取相线中线的骚扰电压值。要求每个测试点测试15s获得的最高读数，去掉个别突变值。如果电平不稳，还要延长监测时间，获得稳定值。通过与限值比较，就可以看出待测物的辐射骚扰值是否超标，超标产生干扰的频率大小。在开关电源进行电磁兼容性设计时，通常将电容器作为关键滤波元器件，一般在开关电源的电源接入端增加抑制EMI传导干扰的X电容和Y电容，看具体的电路是共模滤波还是差模滤波。在抑制电磁干扰时，电容器的作用是将干扰旁路掉，选用的电容器对干扰信号具有很低的阻抗。

开关电源高效能而体积小的优点也伴随一些缺点，如电感泄露，电磁波辐射，导线的邻近效应明显，产生电磁谐波干扰等系列问题，也容易引起波形失真。

波形失真现象容易产生谐波。谐波的产生会使变压器绕组或者电感绕组的功率损耗增大，给整个产品带来谐波干扰。如果设计不当，还会产生寄生震荡从而降低开关电源的使用效率，给整个开关电源的设计产生严重影响。开机瞬间，电容上贮存的初始电荷为零，后面随着电网电压的升高从零逐渐升至电网电压的峰值。此时越过峰值后，电网电压逐渐减小，整流二极管处于截止状态。直到电网电压的负半周时，二极管才导通，为电容补充能量。

3结语

总之，电气产品的安全问题越来越受到企业的重视，它关系着每个人的生命和财产。安全和EMC测试不仅是我国CCC强制性认证中最基础的要求，同时也是欧洲和北美等地区法规认证的基本要求。安规和EMC问题贯穿在产品设计、开发，后期模具成型，生产等整个过程中。从产品设计阶段就应考虑安规和EMC的要求，越早发现问题，解决问题的成本越小。

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