基于CCC認證的計算機用開關電源測試關鍵技術研究

張志剛

摘 要：為保證產品使用過程中足夠安全，我國對各類電子產品實施CCC強制性認證制度。產品在流入市場前必須滿足相應的測試要求才能通過認證，流入市場后監管部門會定期或不定期對產品質量進行監督抽查。本文主要就開關電源的工作原理及電源電路簡要闡述，接著就開關電源CCC認證測試詳細探究。

關鍵詞：CCC認證；計算機；開關

隨著市場經濟體制的變化，當今社會競爭越來越激烈，生產企業在控制成本的同時，產品的質量也出現兩極分化現象。產品的質量問題不僅和企業的生存和發展有關系，也和消費者的財產和人身安全有關聯，更與一個國家的發展和繁榮息息相關。但是，近年來越來越多的產品質量問題，警示著整個社會，讓大家更加深刻體會到質量檢測的重要性。

1開關電源的工作原理及電源電路

1.1開關電源的工作原理

開關電源就是利用電子開關器件（如晶體管、場效應管、可控硅閘流管等），通過控制電路，使電子開關器件不停地“接通”和“關斷”，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制，從而實現DC/AC、DC/DC電壓變換，以及輸出電壓可調和自動穩壓。開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一點稱為成本反轉點。

1.2開關電源電路

根據功率不同，特意挑選了幾款不同型號的開關電源，如下圖所示：

2開關電源CCC認證測試

2.1安規測試

安規就是安規規范，考察產品在終端客戶正常使用或者異常使用時，甚至發生故障時，通過模擬這些情況下測試，觀察是否產生觸電，著火，機械傷害，輻射或者化學傷害等的危險。為了讓產品更加安全可靠，讓消費者放心使用，允許在正常使用和部分功能異常時對人員都是安全的。盡管此時的電子產品對我們來說毫無利用價值，但是其安全設計還是合理的，對人類不產生危險。

安規要求，產品首先在結構上做合理的設計處理，對尖利的棱角做倒圓或者磨光處理，考慮初級與初級的距離是否滿足相關絕緣的要求。

其次，產品的防觸電設計是否考慮周全，一次電流的電容放電不足是否會引起火花，接觸電流值太大是否引起觸電危險。產品連續使用時持續發熱是否會引起燙傷，甚至火災。

安規測試不僅對整機提出了要求，對內部關鍵零部件，如隔離變壓器、X/Y電容、電感、光電耦合器、PCB、外殼都有詳細的規格要求。

計算機用開關電源由于輸出功率比較大，涉及多路輸出，結構復雜，涉及關鍵元器件比較多等特點。所以，CCC認證安規部分強調機械結構、電氣參數、安全標志、單一故障、關鍵零部件等方面。

CCC認證的安規測試要求，不是針對某款開關電源來提出的，而是具有普遍性。當然，針對每款開關電源由于使用環境，電氣參數，元器件使用不同的具體差異也會有所不同。但是總的原則還是從安全設計出發。結構設計是產品首先要考慮的問題，也是最直觀但是往往容易出問題的地方，因為結構涉及的問題比較多。產品銘牌標注信息是否齊全，尖銳的邊緣拐角，初級電路與初級電路之間的距離，都是結構設計需要考慮的內容。

2.2電磁兼容測試

電磁兼容設計與調試的工作量占總開發工作量的30%以上，設計成本僅占總成本的5%-10%。為了降低成本，我們盡量把電磁兼容的問題在產品開發的初期就要考慮，盡量把電磁兼容問題在產品定量生產前解決。傳導試驗時，開關電源的測試樣機都要安裝在主機箱內，都是用測量接收機在人工電源網絡上的端子獲得，測量時分別讀取相線中線的騷擾電壓值。要求每個測試點測試15s獲得的最高讀數，去掉個別突變值。如果電平不穩，還要延長監測時間，獲得穩定值。通過與限值比較，就可以看出待測物的輻射騷擾值是否超標，超標產生干擾的頻率大小。在開關電源進行電磁兼容性設計時，通常將電容器作為關鍵濾波元器件，一般在開關電源的電源接入端增加抑制EMI傳導干擾的X電容和Y電容，看具體的電路是共模濾波還是差模濾波。在抑制電磁干擾時，電容器的作用是將干擾旁路掉，選用的電容器對干擾信號具有很低的阻抗。

開關電源高效能而體積小的優點也伴隨一些缺點，如電感泄露，電磁波輻射，導線的鄰近效應明顯，產生電磁諧波干擾等系列問題，也容易引起波形失真。

波形失真現象容易產生諧波。諧波的產生會使變壓器繞組或者電感繞組的功率損耗增大，給整個產品帶來諧波干擾。如果設計不當，還會產生寄生震蕩從而降低開關電源的使用效率，給整個開關電源的設計產生嚴重影響。開機瞬間，電容上貯存的初始電荷為零，后面隨著電網電壓的升高從零逐漸升至電網電壓的峰值。此時越過峰值后，電網電壓逐漸減小，整流二極管處于截止狀態。直到電網電壓的負半周時，二極管才導通，為電容補充能量。

3結語

總之，電氣產品的安全問題越來越受到企業的重視，它關系著每個人的生命和財產。安全和EMC測試不僅是我國CCC強制性認證中最基礎的要求，同時也是歐洲和北美等地區法規認證的基本要求。安規和EMC問題貫穿在產品設計、開發，后期模具成型，生產等整個過程中。從產品設計階段就應考慮安規和EMC的要求，越早發現問題，解決問題的成本越小。

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