搜索
泄露电流安规测试泄露电流测试目的IEC60990《接触电流和保护导体电流的测量方法》中提到接触电流是“当人体或动物接触一个或多个装置或设备的可接触零部件时，流过他们身体的电流。”如图1所示，接触电流也称之为泄漏电流，注意不要与耐压测试中的漏电流混为一谈。个人理解：耐压测试中漏电流是3.5kV输入电压下板卡的漏电流总和，主要是衡量板卡绝缘能力；接触电流是市电输入电压下由整机设备与人体到大地形成回路，流经人体的电流值，主要是衡量对人体的伤害能力。图1泄露电流示意图泄露电流分类1)对地漏电流对于I类设备的电子产品可触及的金属部件或是外壳应具备良好的接地线路，以作为基本绝缘意外的一种防电击保护措施。但是我们也经常遇到一些使用者随意将I类设备当成II类设备使用，或是说其I类设备电源输入端直接将地端拔除，这样就存在一定的安全隐患。即便如此，作为生产商有义务去避免这种情况对使用者造成的危险，这就是为什么要测试接触漏电流的目的。对地漏电流是指在正常条件下由电网部分穿过或跨过绝缘流入I类设备保护接地导线的电流，即经由电源线上的接地线流回大地。在接地线良好的情况下，该电流不会对人造成点击伤害。对地漏电流与接触漏电流无关，其量值和测量方法也不同，对地漏电流的测量通常是在设备接地系统有缺陷的情况下，从设备泄露到地的电流。因此I类设备应保证接地连续性良好，接地电阻小于规定值0.1Ω，为故障电流提供低阻返回路径，从而保证可触及件不带电，人碰触才是安全。对地漏电流主要应用在I类设备测试，目前电视主板没有要求。2)接触漏电流接触漏电流是指在正常或单一故障条件下，当人体接触到不同配电系统的I类或II类设备时，可能流过人体的电流。接触漏电流产生的路径有两种：a、电网电源——绝缘隔离系统——人体——大地，该电流的大小由绝缘隔离系统决定。b、设备的某一部分流经人体流入到设备的另一部分，该电流的大小由设备的限流电路所决定。接触漏电流直接流经人体，是人触电危险的主要因素，其值过大将对人体造成电击伤害。对于频率为50Hz到60Hz的电流安全值是交流峰值不超过0.7mA，直流值不超过2mA。对1KHz以上的频率，则以最大交流峰值0.7mA乘以kHz为单位的频率值，但不应超过70mA，并且保证在任何基本绝缘一旦失效击穿或某一元器件失效时，接触漏电流也不会超过上限值。判定标准：1外壳对地接触电流0.25mA2输出端子对地接触电流0.25mA3地线中漏电流3.5mA泄露电流测量网络电流通过人体的路径确定之后，触电的危险主要取决于电流的量值和持续时间。研究表明，人体阻抗(即人体电流)和接触电压之间呈非线性关系，且与实际电流通路、接触电压、通电时间、频率、皮肤潮湿度、接触表面积、压力和温度等诸多因素有关。人体阻抗由内阻抗和皮肤阻抗组成。人体电阻在干燥、潮湿以及水分的不同状态下会发生变化。人体的电阻与电器电压等级、频率等有关。在250V电压下，人体电阻为1kΩ上下，高的可达2kΩ。人体电阻随频率的升高而降低，在100Hz时的电阻值仅为50Hz时的二分之一。人体触电时可视为一个电阻,一般情况下手脚之间的体内电阻约为500Ω，皮肤电阻则与皮肤类型、触电面积有很大关系。当电流流经人体时，按照不同人体呈现的反应略有差异。引起人体不同的生理反应的电流可分为3个等级：l)感知电流：是人体能感觉到的最小电流，通常在0.5~2mA范围；2)摆脱电流：是人体触电后能自主摆脱的最大电流，通常在6~22mA范围；3)致命电流：指在很短的时间内危及人体生命的最小电流，一般在50mA以上。触电致死的主要原因是电流引起心室颤动，从而使心脏丧失血液循环功能，导致血液停止循环而致命。当不同的接触电流流经人体时候，将会产生四种不同人体效应：感知、反应、摆脱和电烧伤。其中任何一种都有唯一的阈值，但某些阈值随频率变化产生很大差异。在四种效应中，感知、反应和摆脱接触电流和峰值有关，并且随频率的变化而不同；电灼伤与接触电流的有效值有关，与频率无关。由于测量有效值(RMS)最为方便，因此习惯上将电击作为正弦波来处理。峰值测量方法更适合于非正弦波形(接触电流在这里预计有更重要的价值)，但也同样适用于正弦波形。对测量感知、反应和摆脱电流所规定的网络是具有频率响应特性的网络，这种加权网络可以对工频下的单一限值进行规定并作为基准。因为感知、反应和摆脱接触电流和峰值有关，并且随频率的变化而不同，所以测量网络的频率特性显得尤为重要。由于设备电路组件分布电容、引线电感和电压测量装置的特性差异，直接体现在输出电压和输入电压比值之上，而输出电压和输入电压比值又与输入阻抗和传输阻抗息息相关。因此不同的触电类型应该选用不同的测量网络。1、感知电流和反应电流使用图2的网络；2、摆脱电流使用图3的网络；3、电灼伤使用图4的网络测量网络考虑到了较高频率的电流对人体的作用，并模拟了人体阻抗随频率增高而降低的情况，以电流的峰值、频率加权值确定摆脱电流、反应电流和感知电流的限值。在低频下显著的结果是反应或摆脱效应，目前在TV产品中主要使用图2网络。测量端子RSCSRBR1C1U1U21.5k0.5k10k0.22μF0.022μF图2加权接触电流（感知电流或反应电流）的测量网络人体对电流的感知和反应是由流过人体内部器官的电流引起的，为了准确测量这些效应，要求对反应电流随频率变化进行研究和补偿。对于引起不自主反应的电流，图2的网络模拟了人体阻抗，并且给出了随人体频率特性的加权值。这是基于假定反应电流和感知电流的频率特性的形状是相同的，并且建立频率特性的数据实际上是从感知电流的阈值的试验中得到的。该测量网络适用于50Hz和60Hz或更高频率下电流限值高达摆脱电流限值，以及加权等效于50Hz和60Hz下电流限值高达2mA有效值的情况。对于较高限值电流的测量，如果涉及到摆脱能力，则该网络将因为考虑到摆脱电流和不同频率的加权的需要而使网络使用受到限制。对于感知和反应的接触电流，交流或直流值等于U2峰值除以500Ω，即：I=𝑈2500(1)测量端子RSCSRBR1C1U1U21.5k0.5k10k0.22μF0.022μFR320k0.0062μFC2图3加权接触电流(摆脱电流)的测量网络人体丧失摆脱物体的能力是由流过人体内部(例如:通过肌肉)的电流所致，摆脱电流限值的频率效应不同于感知电流、反应电流或电灼伤电流的频率效应，特别是频率在1kHz以上时更是如此。图3的网络模拟人体阻抗，并额外加权以模拟人体对电流的频率效应，该电流应能引起肌肉痉挛(肌肉不自主的收缩)、丧失摆脱可握紧零部件的能力。有关摆脱电流阈值的接触电流使用U3峰值除以500Ω，即：I=𝑈3500(2)测量端子RSCSRBU11.5k0.5k0.22μF图4未加权的接触电流的测量网络电灼伤是由于电流流过或穿过人体表皮而引起皮肤或器官的灼伤。若规定了电灼伤的限值，也要在没有频率加权的情况下测量接触电流。如果超过电灼伤电流极限有效值先于超过感知反应和摆脱反应的加权峰值电流限值，则使用电灼伤所确定的标准判断。如果发生电灼伤，通常也只是30~500kHz的范围内，并取决于电流的波形和所使用的限值。如果上述频率不是主要分量，则不必测量电灼伤限值。电灼伤接触电流为：I=𝑈3500(3)泄露电流测量电路根据测试标准要求，需要在正相、反相、N线断、N线通等不同模式下测量EUT的泄露电流，如图5所示：图5泄露电流测量模式示意图根据GB/T12113和IEC60990标准要求，供电电源一定要进行隔离，并且零线与地线要连接在一起。简单的方法可以用电压表测试一下零线与地线之间是否有电压，如果电压大于2V，比如220V的电源，零线与地线之间有100V以上，这种情况需要把电源的零线和地线连接起来，如图6所示。图6供电电源端子N端与G端短接示意图不同的测试模式下所对应的测试电路不同，考虑测试的方便性，需要专门的测试设备控制EUT，常用的测试设备如图6所示，测试时请注意电源的极性，火线一定要连接到接触电流测试转换开关的“L”端，如果接错，会有触电的危险。图6泄露电流测试设备图6所示的设备中，右面的设备是泄露电流测试网络，其类型为图2所示的加权接触电流（感知电流或反应电流）的测量网络，原理前面已有详细说明。左面的设备为泄露电流测试转换开关，其原理如图7所示：中线故障nBA电源TEUT测量网络GB/T12113IEC60990接地导体故障LNPeLNPE图7泄露电流测试转换开关原理图当要求正向测量时，电流如图中红色标线所示导通，当要求反向测量时，电流如图中绿色标线所示导通。当要求N线导通通时，开关n导通；当要求N线断开时，开关n断开。测试时样机输出不能接电子负载，以免测试数据错误，如果客户有特殊要求需要带载测试，可以外接水泥电阻测试。根据安规测试经验，在测试时背光对漏电流基本无影响，可以不考虑背光对漏电流测试的影响，因此加载测试时可以不加背光负载。