GB4943.1-2011和GB8898-2011與GB4943.1-2022對產品發(fā)熱要求解析

摘要：發(fā)熱要求是產品安全評估的重要檢測項目，工作中溫度過高不僅造成設備運行卡頓、性能下降，甚至可能對操作人員的造成熱灼傷。文章通過對GB 4943.1-2011和GB 8898-2011與GB 4943.1-2022三個標準間發(fā)熱要求差異的比較，為實驗室檢測和制造商產品合規(guī)性提供一些參考。

關鍵詞：發(fā)熱要求差異；可觸及零部件；接觸溫度；接觸時間

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.07.049

中圖分類號：TN 98 " " " " " " " 文獻標志碼：A " " " " " " " 文章編碼：1672-7274（2023）07-0-03

GB 4943.1-2011， GB 8898-2011 and GB 4943.1-2022 Analysis

of Product Heating Requirements

ZHANG Baixun1， YANG Ziyong1， LI Qiang2

（1. The State Radio_monitoring_center Testing Center， Beijing 100041， China; 2.Department Service Bureau of the Ministry of Industry and Information Technology， Beijing 100804， China）

Abstract： Heat requirement is an important test item in product safety evaluation. High temperature in work will not only cause equipment running delay and performance degradation， but also may cause thermal burns to operators. In this paper， the differences of heating requirements between GB 4943.1-2011 and GB 8898-2011 and GB 4943.1-2022 are compared to provide some references for laboratory testing and manufacturers' product compliance.

Key words： heating requirement difference; accessible parts; contact temperature; contact time

0 " 引言

隨著電子產品功能多樣性的跨界融合，視聽技術與信息技術的結合，產品界限也越來越模糊，很難清晰地將一個產品劃分到某個領域。發(fā)布了10余年的GB 4943.1-2011[1]和GB 8898-2011[2]已經(jīng)不能滿足當前電子產品的安全認證的需求。基于此，國標委發(fā)布了基于IEC 62368-1： 2018 Audio/video，information and communication technology equipment–Part 1：Safety requirements[3]的新版國標

GB 4943.1-2022[4]，為電子產品安全認證提供了新的依據(jù)。新國標主要技術內容與IEC 62368-1保持一致，有助于我國電子產品出口海外市場。新版國標將完全替代現(xiàn)行GB 4943.1-2011和GB 8898-2011，將于2023年8月1日正式實施。

GB 4943.1-2022引入基于危害的安全工程學理念的疼痛和傷害模型，并根據(jù)能量源的危險性，將能量源分為三個等級，并規(guī)定了保護三類人員（一般人員、受過培訓人員和熟練技術人員）的安全防護。新標準對電子產品發(fā)熱問題規(guī)定了熱灼傷和熱能量源定義，與舊標準規(guī)定的發(fā)熱要求有較大的差異。本文將重點介紹GB 4943.1-2011和GB 8898-2011與GB 4943.1-2022有關發(fā)熱要求的差異。

1 " 測試狀態(tài)確認

產品在工作過程中產生的熱能量不僅會降低產品的整體性能，還會通過可觸及零部件表面?zhèn)鬟f到操作人員造成熱灼傷，為保證操作人員不被熱能量灼傷，應將其控制在安全范圍內。GB/T 34662-2017/IEC Guide 117：2010規(guī)定了不同使用人群、接觸時間和材料的灼傷閾值，應在產品使用中可能發(fā)生的操作條件下測定，該條件能使產品的可觸及表面產生最高表面溫度。所選擇的操作條件為應用戶的真實使用條件，反映出制造商規(guī)定的產品預期用途，不包括極端使用情況、故意誤使用或未經(jīng)授權修改產品或操作參數(shù)情況[5]。下面以認監(jiān)委TC03專家組對GB 4943.1-2011關于移動電話機“正常工作狀態(tài)”指導意見基本設置為例。

①提前將電池電量放空，連接充電器給手機充電。

②安裝5G電話卡。

③連網(wǎng)下載視頻或其他數(shù)據(jù)文件。

④采用高性能模式，不開各種節(jié)能模式。

⑤鎖屏時間為默認最大值。

⑥最大亮度、最大音量，同時開啟振動。

⑦手機定位功能開啟，后臺導航軟件持續(xù)運行（持續(xù)GPS位置更新并下載地圖及實時路況）。

⑧打開手機熱點功能，其他手機連接熱點下載視頻或其他數(shù)據(jù)文件。

在新標準GB 4943.1-2022中，對測試狀態(tài)更加明確提出正常工作條件、異常工作條件下和單一故障條件下對熱能量源分級的界定，以使用不同的限值和安全防護。

2 " 標準溫度測量差異

GB 4943.1-2011和GB 8898-2011與GB 4943.1-2022在溫度測量上使用的方法都是熱電偶法或電阻法，在測試環(huán)境、限值要求等方面有較大的差異。

2.1 實驗環(huán)境溫度條件

GB 4943.1-2011在1.4.12中規(guī)定了溫度測量的通用要求。T為在規(guī)定的試驗條件下測得的給定零部件的溫度；Tmax為規(guī)定的符合試驗要求的最高溫度；Tamb為試驗期間的環(huán)境溫度；Tma為制造商規(guī)定的最高工作環(huán)境溫度或35℃，兩者中取較高者。對于在非熱帶條件下使用的設備，Tma為制造商規(guī)定的最高工作環(huán)境溫度或25℃，兩者中取較高者。試驗期間T不得超過Tmax+Tamb-Tma[1]。GB 8898-2011溫升值對非熱帶是以最高環(huán)境溫度35℃為基準，對熱帶是以45℃為基準[2]。

與GB 4943.1-2011和GB 8898-2011不同，GB 4943.1-2022在B.1.5和B.2.3中規(guī)定的試驗溫度為20℃～30℃。如果試驗在低于25℃環(huán)境下進行，應該將結果補償?shù)侥芊从?5℃環(huán)境溫度的數(shù)值，如果實試驗在25℃以上環(huán)境下進行，試驗結果不用歸一化的25℃且不用調整表38的限值。

2.2 穩(wěn)態(tài)確認

GB 4943.1-2011在4.5.2中規(guī)定設備應按照1.4.5在正常負載情況下工作直到溫度達到穩(wěn)態(tài)時的限值。GB 8898-2011則規(guī)定了在正常工作情況下，設備工作既達到穩(wěn)態(tài)時的限值。GB 4943.1-2022在B.1.5中對什么情況下認為溫度測試達到穩(wěn)定狀態(tài)做了詳細說明，如果在30分鐘內溫升值不超過3 K，則認為已達到穩(wěn)態(tài)。如果測得的溫度比規(guī)定的溫度限值至少低10%，在5分鐘內溫升值不超過1 K，則認為已達到穩(wěn)態(tài)。

2.3 限值要求

GB 4943.1-2011在4.5.4的表4C中按照接觸時間、材質和可觸及零部件位置規(guī)定了正常工作條件下操作人員可觸及的零部件溫度限值。對于接觸時間并未做出具體量化，僅用“短時間”“連續(xù)”“可能接觸”等來區(qū)分。

GB 8898-2011在7.1.5表3a）中按照可觸及零部件的材質和位置規(guī)定了正常工作條件下操作人員可觸及的零部件溫升（K）限值。溫升值對非熱帶以最高環(huán)境溫度35℃為基準，對熱帶以45℃為基準。其中在熱帶氣候條件下使用的設備，表中的溫升限值應當降低10 K。

GB 4943.1-2022引入能量源概念，將熱能量源分為TS1、TS2和TS3三個級別。在對熱能量分級界定時，考慮產品在正常工作條件下、異常工作條件下和單一故障條件下的發(fā)熱情況，對應不同的可觸及零部件材質、位置和接觸時間規(guī)定了不同的安全防護和限值要求，不同熱能量源級設備的可觸及零部件材質、位置和接觸時間應當滿足表38中規(guī)定的溫度限值。

GB 4943.1-2011區(qū)分短時接觸和長時間握持的不同部位和材質規(guī)定了溫度限值，而GB 8898-2011僅對不同部位和材質的可觸及零部件溫度限值做了規(guī)定，并未考慮接觸時長。GB 4943.1-2022接觸限值采用了GB/T 34662-2017/IEC Guide 117：2010的數(shù)據(jù)，對不同接觸時長進行充分考慮，較GB 4943.1-2011和GB 8898-2011更加嚴謹、合理。在GB 4943.1-2022中溫度限值隨著接觸時間的增大而減小，且隨著接觸時間的增大，相對于舊標準來說溫度限值也變得更加嚴格。

3 " 案例分析

移動電話機作為人們日常生活中使用最頻繁、最廣泛的電子產品，人們對產品安全性的關注度也很高。手機可觸及零部件的材質也很多，有玻璃、金屬、塑料、陶瓷、皮革等。在GB 4943.1-2011中，不同材質可觸及零部件的溫升限值從55℃到75℃，跨度比較大。而在GB 4943.1-2022中考慮到抓握時間，手機不同材質可觸及零部件之間的溫升限值相同，都為48℃，直插式電源適配器塑料外殼的溫升限值為77℃。以下是三個品牌的三款手機按照認監(jiān)委指導意見的溫度測試結果。

將表5中的測試結果與表1和表3比較得知，原本符合GB 4943.1-2011要求的產品卻不符合GB 4943.1-2022的要求，看上去是產品“變熱”了，限值要求整體上變小，特別是金屬材質的可觸及零部件更容易超限值。制造廠商在產品設計過程中可觸及零部件材料的選取是一個很重要的關注點。

4 " 結束語

本文通過對GB 4943.1-2011和GB 8898-2011與GB 4943.1-2022三個標準間發(fā)熱要求差異的比較，為實驗室檢測和制造商產品合規(guī)性判定提供一些參考。

參考文獻

[1] GB 4943.1-2011．信息技術設備安全 第1部分：通用要求[S]．2011.

[2] GB 8898-2011．音頻、視頻及類似電子設備 安全要求[S]．2011.

[3] IEC 62368.1：2018.Audio/video， information and communication technology equipment - Safety requirements[S].

[4] GB 4943.1-2022．音視頻、信息技術和通信技術設備 第1部分：安全要求[S]．2022.

[5] GB/T 34662-2017．電氣設備 可接觸熱表面的溫度指南[S]．2017.