热带气候下的音视频产品电容放电测试分析

摘 要：在对音频和视频产品进行国家要求的强制性产品CCC认证时，需要采用GB8898-2011《音频、视频及类似电子设备安全要求》，即国际标准IEC 60065：2005第7.1版，并加上中國国家差异。由于中国是IECEE-CB体系下的一员，CCC认证可以通过认可其他NCB发出的CB证书和报告，并补充中国国家差异的试验来获得CCC认可。其中最大的差异就是对于气候条件和海拔高度的差异。本文将重点分析热带气候下的音视频产品电容放电测试结果，并阐述音视频产品电容放电测试的意义和现实价值，减少电击危险，确保音视频产品的使用安全。

关键词：热带气候;音视频产品;电容放电测试

引言： 随着人们生活水平的提高，音视频产品也成为人们生活中不可或缺的组成部分。热带地区潮湿多雨，许多电子材料在吸收湿气后自身的绝缘性能会下降，存在更大的安全风险。所以，对于在热带地区使用的音视频产品，需要更加重视电容放电测试，严格按照GB8898-2011中对于热带地区电容放电的限值要求进行测试，保障产品安全性。

一、电容放电测试的重要性和原理

随着科学技术的不断进步，音视频产品不断更迭，其中的电源部分更新也日新月异，绝大部分已经把90年代电源部分的线性变压器更新为开关型变压器，由此在开关型变压器前端的大容量滤波电容，在拔插电源插头时，电容中未被释放的能量往往会造成被人忽视的电击风险。所以在音视频产品的设计中，进行产品插头电容放电测试是十分重要的一项内容，也是提高产品使用性能和安全性的重要环节。

在音视频产品的电源开关设计中，为了有效防止电源对电网的干扰，一般在电路端口会安装X电容作为EMI滤波器。EMI滤波器是利用电磁干扰的电子线路设备，主要功能就是保证电子设备的噪音不外漏，并且有效防止电子设备外的噪音进入设备。当音视频产品正常运转时，EMI滤波器就会储存一定的能量，当产品的电源被切断后，产品的使用者可能会受到电击的伤害，对人的生命安全造成威胁，所以当产品电源被切断时，需要加快电容放电的速度，避免产生高压对人体产生危害。因此，对音视频产品的选择，要选择适当的EMI滤波电容和泄放电阻。其中泄放电阻具有减小电压的作用，从而避免电击的伤害。电容和电阻的合理性对能量释放的时间和使用者的人身安全都有着密切的联系。

在电容放电的测试中，首先保持电源插头和电网连接的状态，拔插的插座中引出导线连接示波器探头，断开当产品的电源插头被拔出后，使用示波器读取电压。测试应符合相应的标准和要求，严格按照操作流程，最后通过科学计算来验证测试的准确性，判断是否达到使用标准，也就是在产品电源被拔掉2秒后，产品的插头不可以危险带电，以保证产品使用的安全性。

二、热带气候条件对放电测试的影响

我国的领土面积幅员辽阔，从南到北横跨热带和温带，各个省份气候条件有明显的差异。热带地区常年比较高温并且潮湿多雨，许多电子材料在吸收湿气后自身的绝缘性能会下降，存在安全风险，所以对热带地区的音视频产品，在GB8898-2011中对于电容放电的限值提出了更高的要求，音视频产品在正式投入生产之前要进行电容放电速度的反复测试，从而保证音视频产品的使用安全。

根据相关的研究表明，当接触电压在50V以下的时候，皮肤阻挡电流的能力受到接触压力、表面积和干湿状况等因素的影响，一般在潮湿的状态下测量的电阻值要小于干燥状态下的电阻值，在潮湿状态，物体表面会出现导电溶液的接触面，在这种情况下对于人体的安全电压限值也会降低。在国标GB8898-2011中，9.1.1.1对于危险带电零部件的确定这一章节已明确规定，如满足下列条件，则端子的零部件或接触件被认为是危险带电的：

a）开路电压超过

-交流35V（峰值）或直流60V

-对于专业设备的音频信号，120V有效值

-对非专业设备的音频信号，71V有效值

并在下面的规定中强调了：“对要在热带气候条件下使用的设备，上述a）项所给出的数值减半”。

所以最终在热带气候条件下使用的音视频产品插头放电的限值应为：

开路电压不得超过

-交流17.5V（峰值）或直流30V

-对于专业设备的音频信号，60V有效值

-对非专业设备的音频信号，35.5V有效值

三、电容放电测试分析

（一）测试方法

根据国标GB8898-2011 条款9.1.6 拔出电源插头中描述：对预定要用电源插头与电网电源连接的设备，其设计应当确保在插头从插座拔出后，当接触插头的插脚或插销时，不得因电容器储存的电荷而产生电击危险。

一般使用的测试方法为：使用一个带翘板开关的插座，连接电网电源，同时插座中引出2根导线连接示波器探头，开关翘板开关并用示波器抓取通断开关时的波形，截取一段在波峰断开的波形，并注意通电足够长的时间使电容充足最高的电平。在抓取过程中，如没有抓取到在波峰断开的波形，必须重新通断电源来保证在波峰时断开，以此保证测试结果的准确性，流程如图1所示

在抓取到波峰断开的波形之后，使用示波器的坐标（X1，Y1和X2，Y2）来观察2s后时间的残余电压。但此时应注意，由于是交流供电，电流的方向一直在变化，所以通常截取到的波形会有上电平放电和下电平放电，通常只要是波峰通断的波形，无论上电平放电还是下电平放电，一般都可作为测试的结果依据。如图2所示：

（二）测试案例1

案例产品为给乐器使用的有源音箱，属于II类设备，带有不可拆卸的电源软线连接电源。产品内部使用内置的开关电源进行供电，电路图如下。

其中CB报告中的章节9.1.6测试结果为38V（直流），如考虑国标GB8898-2011中对热带气候条件的要求，限值应减半处理，即在2s后插头的残余电压为30V（直流）以下。所以根据标准要求，必须对此产品进行重新测试，测试结果为42V（直流），依然不符合国标要求。经厂商整改，修改电路中泄放电阻的规格后，插头放电的测试结果25V，顺利通过了热带气候下的插头放电测试要求。

根据测试结果和对与热带气候条件的分析，可以看出，只有当产品规定为非热带气候条件下使用的音视频产品，CB检测报告中的条款9.1.6才能直接予以认可，否则必须重新进行补充差异测试，才能通过CCC认证的测试。

（三）测试案例2

案例产品为电视机，属于II类设备，带有不可拆卸的电源软线连接电源，使用内置的开关电源进行供电，电源端电路图如下：

此款产品在申请CCC认证时，在说明书中宣称可以在热带气候条件下使用，根据条款9.1.6测试，在2s后插头的残余电压为51V（直流）。不符合GB8898-2011标准中对于音视频产品在热带气候条件下不带危险电压的要求（9.1.1 a），必须对此产品进行整改，但是由于开关电源模块厂商是外购而来，难以进行产品整改，最终决定修改产品的使用气候条件，在铭牌增加警告图标并在说明书中注明警告语句，此产品仅能使用在非热带气候条件下。

根据此案例二可以得出，无论产品是通过CCC认可CB报告的程序，还是直接在国内申请CCC的认证，都有可能忽视在热带气候条件下对于插头放电限值的要求，必须严格按照使用气候条件来规范产品的使用环境。

（四） 测试案例3

案例产品为有源重低音音箱，属于II类设备，带有不可拆卸的电源软线连接电源，使用内置的开关电源进行供电，电源端电路图如下：

此款产品在申请CCC认证时，使用CCC认可CB报告的程序，CB报告中条款9.1.6测试，在2s后插头的残余电压为8.6V（直流）。直接符合GB8898-2011标准中对于音视频产品在热带气候条件下不带危险电压的要求（9.1.1 a），可以予以直接认可此项测试的测试结果。

根据此案例三可以得出，即使在CB报告中，IEC标准和国标由于热带气候条件的影响对于危险电压的定义不同，但是IEC标准IEC60065和国标GB8898-2011中9.1.6的测试条件是一模一样的。所以，如果CB报告中测试结果符合国标热带气候条件的危险电压限值要求（交流17.5V，直流30V），同样可以予以直接认可。

四、结论

综上可以看出，不管是通过NCB出具的CB检测报告申请CCC，还是直接在国内申请CCC认证的音视频产品，在进行CCC认证时，需要注意产品宣称的使用气候条件。由于如果是在热带气候条件下使用的产品，则在測试时要关注国标差异所规定的危险电压限值。电容放电的电击危险尤其容易被忽视，应引起认证机构的重视，严格把关，把人民生命安全放在首位，以体现CCC认证和国家标准的价值。

作者简介：

徐斌，籍贯：上海青浦，职称和学历：助理工程师 本科，研究方向或专业：音视频安规测试。