浅谈电玩具检测常见不合格问题的原因分析与改进措施

纪悦 许莹 乔永成 张爱静

（北京中轻联认证中心有限公司，北京 100833）

电玩具是设计或预定供14 岁以下儿童玩耍时使用的，无论由何种材料制成，至少有一种功能需要使用电能的玩具，主要包括电动玩具、声光玩具、视频玩具等。电玩具产品因其功能丰富，相比传统非电玩具具有更强的互动玩耍功能，益智或学习功能也更为强大，因此也更能吸引儿童的注意，成为儿童成长阶段不可或缺的陪伴。但另一方面，因电玩具产品内部含有电源及电路，如质量出现不合格也极易造成儿童人身伤害甚至引发火灾等重大事故。

与其他类别玩具产品所不同的是，电玩具产品依据的检测标准除GB 6675-2014《玩具安全》外，还有GB 19865-2005《电玩具安全》。而电玩具产品在检测中出现的不合格，大多数情况是不符合GB 19865-2005《电玩具安全》中的相关要求。现对日常认证工作中发现的电产品在质量检测中出现的常见不合格问题进行列举，同时对造成不合格问题的进行简要原因分析并提出一定的改进措施，以帮助生产企业在今后更好地理解标准要求，从而设计并生产出符合标准要求的电玩具产品。

1 不合格电玩具的常见危害

不合格的电玩具产品在使用过程中可能会出现各种安全隐患问题，其造成的对消费者尤其是少年儿童的危害不容忽视。如：儿童使用金属工具短路玩具电池室或其它电路结构，可能引起电解液泄漏、着火、爆燃、对儿童造成烧伤烫伤或者其他危险；不合格的玩具车产品软线和电线的边缘可触及毛刺，从而可能损害其绝缘，而绝缘的降低，则导致儿童存在触电的危险；电玩具标识内容作为指导消费者选购和使用玩具的安全指南，一旦造成错误或缺失不全，尤其是警示标语，会造成消费者在使用时产生误导或不正确使用，从而直接关系到儿童的使用安全等。因此，电玩具产品的安全刻不容缓，应引起广大生产企业的高度重视。

2 电玩具检测常见不合格问题的原因分析与改进措施

2.1 安全标识内容和说明书的缺少或错误

2.1.1 不合格情形

在测试时发现标识不合格的常见问题主要有：某些玩具上或其包装上没有制造商或责任商的名称、商标或识别标志；铭牌标识或使用说明书中缺少“非充电电池不能充电；充电电池只能在成人监护下充电；充电电池在充电前应从玩具中取出；不同类型的电池或新旧电池不能混用；电池应以正确的极性放入；用尽的电池应从玩具中取出；电源端子不得短路”等电池安全使用说明内容；某些玩具没有在包装上印制说明“该包装含有重要信息必须予以保留”。

2.1.2 原因分析

经分析发现，出现此类问题的生产企业大多缺乏对标准要求的认识和理解，未能按照标准中对于产品标识和使用说明的要求来进行设计[1]。

2.1.3 改进措施

生产企业应认真学习并熟悉GB 19865-2005 标准中对于产品标识和使用说明的相关要求，并严格参照相关要求来进行产品标识和说明的设计及印制工作，并加强成品检验中对产品标识内容的检验工作，从而避免标识的缺少或错误而引起消费者不正确使用的危害。

2.2 标识清晰但耐久性不合格

2.2.1 不合格情形

根据GB 19865-2005 标准的要求，通过手持的布蘸水和汽油分别对电玩具上的标识擦拭15 s 后，其仍应清晰易读且不易撕下及不应卷边[2]。但某些玩具标识在用浸泡过水的布擦洗15 s，再用浸泡过汽油（正己烷）的布擦15 s，标识模糊，且非常容易被揭下或卷边（如图1 所示）。

图1 标识耐久测试不合格示例

2.2.2 原因分析

出现此类不合格，究其原因是原料选材时出现了问题，其大多采用了非覆膜的不干胶纸以及不合适的油漆，而这些标识原材料并不具备对水和汽油等溶剂的承受能力。

2.2.3 改进措施

生产企业应对纸品印制的标识应进行覆膜处理，对油漆印制的标识应使用合适的油漆，或对相应的标识进行刻模处理，从而避免因标识的不清晰或不耐久而引起消费者不正确的使用而导致出现危害的风险。

2.3 电池倒置引起电池漏液

2.3.1 不合格情形

在测试时，将某些可更换的电玩具中的电池倒置或连线接反的情形下重复测试，电池间充电而产生电池电解液漏液现象（如图2 所示）。

图2 电池倒置引起电池漏液情况示例

2.3.2 原因分析

由于此类玩具的电池室的结构不能防止电池反装或连线接反，当倒置电池时，电池的负极依然可以与正极的金属片导体接触，以致电池间充电而产生电池电解液漏液。

2.3.3 改进措施

（1）可通过结构改善，加厚电池室正极接触片的绝缘挡板厚度，这样即使在将电池进行反接时，该电池的负极与正极金属片也无法接触到（如图3 所示）。

图3 加厚绝缘挡板的改善措施示例

（2）通过电子设计来改善，比如在电路板输入端添加一个继电器来监控电压的输入，这样即使反接其中的一个或多个电池，由于其输入电压还是比较小，继电器仍处于关闭状态，所以电池间也无法产生充电电流。

2.4 钢针短路试验导致温升不合格

2.4.1 不合格情形

根据GB 19865-2005 标准规定，拆除电玩具产品的可拆卸部件后，可触及的能被规定的直钢针所桥接不同极性间的绝缘进行短路测试，玩具温升应该在标准规定的限值内[2]。但在进行钢针短路试验时，某产品电极间的绝缘体能被直径为0.5 mm，长度超过25 mm 的直条钢丝桥连接，和可用直径为1.0 mm 的直条钢丝插入玩具外壳上的孔，并在其插入深度不超过100 mm 时可对绝缘体进行短路，使温升急剧上升，轻易就超过标准的规定（如图4 所示）。

图4 钢针短路不合格情况示例

2.4.2 原因分析

（1）正负极金属片太大和正极接触片的绝缘挡板太低，以致隔离片未能完全将正负极金属片隔离；（2）外壳上的孔位置不合理，且孔与PCB 电路板之间没有挡板进行隔离。

2.4.3 改进措施

（1）将电池室的模具进行设计更改，使得隔离片上端高于正负极金属片上端，这样隔离片便能够能完全将正负极金属片隔离；（2）更改外壳的模具设计，把图上孔改为盲孔或在孔与PCB 电路板之间增加挡板。

2.5 高功率（大于15 W）时电气元件失效测试不合格

2.5.1 不合格情形

根据GB 19865-2005 标准的要求，玩具电路中的高功率电路所使用的电子元件必须进行故障模拟测试，这样操作的目的是用来评估玩具如在电子元件造成失效的情况下，其是否可能存在不符合标准规定的情形[1]。但在测试时，将某玩具产品的电源两端并联一个电解电容后，对其进行模拟电容短路故障测试时，发现电源表面温升超过标准规定的限值[1]（如图5 所示）。

图5 模拟故障测试不合格情况示例

2.5.2 原因分析

经分析，发现该玩具电路的设计存在缺陷问题，在电容被短路时，实际上使得电源便被直接短路，因而造成在短时间内电源表面温度急剧上升从而导致超过标准限值不合格情况发生。

2.5.3 改进措施

在玩具产品电路设计研发阶段，生产企业，必须充分评估在电子元件出现失效或故障时可能会给玩具安全带来的风险或不利影响，尤其是距离电源最近的电路[1]。比较常用的改进措施及解决方法如下：（1）在桥式电路中串联限流电阻或继电器，用以替代原有的三级管；（2）在上图所示那个电容电路上再多串接一个电容；（3）在电源的输入端加装一些保险装置，如PTC 限流器或保险丝等。

2.6 软线和电线的保护问题

2.6.1 不合格情形

根据GB 19865-2005 标准要求，玩具中所使用的的电线和软线应受到保护，以免它们触及毛刺、散热片或类似可能损害其绝缘的边缘[2]。但在测试时，某些玩具产品的电线和软线因缺乏足够的保护措施，所以导致此类玩具在使用中很容易造成PCB 内部电路的短路（如图6 所示）。

图6 软线和电线的保护措施不合格情形示例

2.6.2 原因分析

经分析发现，有些玩具生产企业缺乏对标准规定要求的认识，且出于降低生产制造成本、提升产品装配速度的目的，但因而忽视了对玩具产品中使用的软线和电线的保护措施。

2.6.3 改进措施

生产企业在玩具产品电路设计研发阶段时，要充分考虑其内部电线的布线问题，应避开尖点、毛刺以及高温发热部件等，还应对使用的金属导体表面做绝缘或隔离处理；同时，还可通过对电线和软线进行固定、捆扎以及加装保护衬套方式进行防护[1]。

2.7 电气间隙和爬电距离不合格

2.7.1 不合格情形

根据GB 19865-2005 标准要求，功能绝缘的电气间隙和爬电距离不应小于0.5 mm[2]。但在测试时，发现某些产品的电气间隙和爬电距离小于0.5 mm，从而导致在进行短路故障测试时，其电路的温升超过标准规定的限值（如图7所示）。

图7 电气间隙和爬电距离不合格情况示例

2.7.2 原因分析

经分析发现，很多生产企业缺乏对标准规定的学习及认识，不清楚电气间隙和爬电距离的含义及重要性，从而未对焊接这道工序进行有效的质量控制，进而也忽略了对这个项目的检验。此外，还有些企业产品所用的电路板是直接外购的成品，其元器件已经由供应商焊接或封装好，企业的进货检验部门也只对电路板的使用控制功能正常与否进行了检测，但未对测量爬电距离和电气间隙进行测量。

2.7.3 改进措施

生产企业应加强电路元器件焊接生产工序的质量控制，如可通过建立工艺文件、对有关人员（进货检验人员、成品检验人员、焊接操作工人等）进行培训等措施，并对PCB 制作和焊接工序进行质量控制和检查，加大电气间隙和爬电距离，避免因出现焊点过大、参差不齐、毛刺等缺陷从而导致电气间隙和爬电距离过小的情况发生[1]；另外，也可在电源输入端接入PTC 限流器或保险丝等措施予以改进。

2.8 使用高转速电机导致温升测试不合格

2.8.1 不合格情形

根据GB 19865-2005 标准的要求，玩具在正常工作条件下运行时堵住可触及的运动部件，进行温升测试，其可触及部件的温升应不超过标准规定的限值[2]。但在对某电玩具产品的电机进行堵转测试时，结果电池及电机表面的温升均远远超过标准规定的限值。

2.8.2 原因分析

经分析发现，有些玩具（如遥控直升飞机、四驱车等）的玩耍功能对速度要求比较高，所以生产企业为之配备了功率及转速均较高的电机，但此类电机在做堵转试验时，由于功率较大从而导致电池端的负载加大，最终导致电池及电机表面温度急剧上升[1]。

2.8.3 改进措施

生产企业在产品设计开发阶段，应充分考虑标准的要求及产品安全性来为产品选配电机，且测试所选的电机在堵转情况下电池及电机表面的温升是否满足标准的要求，在确认符合标准要求后方可正式投产使用。

3 结束语

以上列举出的电玩具产品在检测中发现不合格占比较高的问题，大多也是生产企业所关心和必须解决的问题。通过分析，发生以上问题的绝大多数原因还是由于生产企业缺乏对标准的认知学习和正确理解使用所致。此外，文中列举出的相应的改进措施也只是解决相应问题的一般或某些方法，主要针对玩具的机械结构及电路知识来改良，使生产企业遇到这些问题时可以参考借鉴，但具体案例还需要具体分析和处理。总之，电玩具产品的安全刻不容缓，对于电玩具生产企业来说，应该熟读并理解GB 19865-2005 标准的要求，在产品设计开发时严格按照标准要求来把关，还要在生产过程中的质量控制上多下功夫，以确保设计并生产出符合标准要求的合格产品，从而保障广大消费者尤其是少年儿童的身心健康。