张月 何云越
安徽中认倍佳科技有限公司 安徽滁州 239000
摘要：本文的研究从电源适配器和家电认证的国家标准入手，重点探讨了电源适配器应用于家电中，不满足安全规定要求的问题，并指出了优化改进措施。
关键字：电源适配器，家电认证，安规要求
电源适配器使用方便，功能强大，造价较低，安全性能较强，以上优势使其越来越多的应用在家电产品中，但是电源适配器在家电认证环节经常会被判定为不合格，或者是已经认证的电源适配器，在检测中被认定为性能不满足要求。
1 认证及标准
现阶段常用的电源适配器具有效率高，体积小，功耗低，重量轻等优势，同时兼具安全保护性能和稳压性能，在各类电器产品中应用广泛。近年来，电源适配器使用的产品已经从手机、笔记本电脑，逐渐转向吸尘器，空气净化器，电风扇等日常家用电器中。
我国强制性3C认证要求列入强制性检测目录的产品，必须获得3C认证证书，才能进行生产和销售。通常情况下，市场及消费者认可3C认证标志，默认获取3C认证的产品满足安全规定要求，具有较高的安全风险等级。现阶段越来越多的家用电器使用电源适配器，电源适配器的主要功能是为家用电器进行供电。这就引发了新的问题，获得3C认证的电源适配器是否真正意义上的安全可靠，使用获取3C认证的电源适配器给家用电器供电，能否满足家用电器的供电需求。
在国家强制认证的目录中包含电源适配器，具体分类属于信息技术设备类，以及音频视频电子设备类，这两类产品依据的国家标准分别是《信息技术设备 安全第1部分通用要求》和《音频视频及类似电子设备安全要求》，上述两项国家标准最新版是2011年发布。但是《在家用和类似用途电器安全第1部分通用要求》中，规定了家用电子产品的安全标准，可以看到家用电器和电源适配器的国家安全标准不一致。
作者通过对比两个典型的电源适配器，这两个电源适配器都获得了国家3C认证，拆解得到内部结构示意图，以此为基础评判电源适配器是否满足家用电器的安全标准。如下图所示，可见这两个电源适配器均含有一个电容，电容配置在次级和初级变压器之间，起到安全隔离的作用，很显然，这两个电源适配器不满足家用电器标准，对于安全的结构要求。在家用电器安全规定中，要求至少有两个独立的阻抗构成安全回路。
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典型的电源适配器结构图
2 问题分析
通过前面的分析可以看到，已经获得3C认证的电源适配器，也不一定完全符合家用电器安全的要求，本章节具体分析这一问题。
首先需了解上文中提到的Y电容阻抗元件。依据IEC 60384-14-2005《电子设备用的固定电容器第14一部分:空白详细规范抑制电磁干扰和连接电源用电容器仅安全试验》，安规电容通常包括两类，分别是Y电容和X电容，其中作为主要安全元器件的Y电容，跨接于地线-火线之间以及地线-零线之间，设计Y电容的目的在于一旦电容失效，发生危及人身安全的情况，Y电容能够防止电器外壳带电，避免电击发生，起到保护使用者的安全防护作用。
作为安全电容使用的Y电容，外壳颜色多为蓝色或橙色。按照电容的制造规定要求，外电容需取得相应的安全认证，在检测机构出具的安全认证证书上，会标注Y电容的耐压等级，通常情况下为250V或275V，安全认证标志为CQC标志。下图展示了一个常用的电源适配器输出接头。
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电源适配器输出接头
从上图中可以看到常用的电源适配器，输出接头采用金属材质，暴露在外属于实用者可触碰的部分。电源适配器的输出接头与Y电容相连，依据GB4706.1，此时的Y电容属于保护阻抗电容，一旦流经Y电容的电流突然变大，则会导致适配器输出接头端电流过大，进而引起使用者触电存在一定的安全风险。
2.1 保护电路分析
使用如下图所示的保护电路模型，分析电源适配器输出接头中易被使用者接触的部分，与电源适配器带电部分之间的关系。
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保护电路模型
从保护电路模型示意图中可以看到，连接两极的电路共有两条，其中一条负责将220伏的临电转变为安全用电，主要是通过安全隔离变压器；另一条路径可使用保护阻抗跨接到Y电容上。要想使整个电路处于安全状态，则必须保证上述两条电路都安全，这是逻辑上保证其符合安全规定的必须条件，也只有在上述条件同时满足时，人触碰电源适配器才会安全。一旦上图中的Y电容出现问题，在只设计了一个Y电容的电路中，220伏强电会直接连接次级电路，引发接触电源适配器的使用者触电。正是从这一角度分析，出于安全生产的角度，在GB4706.1中，明确要求应设置两个单独的保护阻抗。
2.2 不同标准之间的差异分析
《信息技术设备 安全第1部分通用要求》和《在家用和类似用途电器安全第1部分通用要求》两项国家标准存在明显的差异，通过上文的分析可以看到，在《在家用和类似用途电器安全第1部分通用要求》中，明确要求设计两个单独的阻抗元件，以保证设备安全；而《信息技术设备 安全第1部分通用要求》中只规定使用一个Y电容。标准的不统一就导致获得3C证书的电源适配器，由于仅仅满足了《信息技术设备 安全第1部分通用要求》，就不能直接用于家用产品。
为解决这一问题就需对GB 4706.1. 中对电源适配器的要求进行修改。这个问题可能会在今后一段时期内长期存在，从事这一领域的认证技术人员需格外注意。由于选用的标准不一致，就会影响对于特定元器件是否合格，是否安全的判断，通常情况下认为满足认证标准的元器件所构成的家用电器也符合安全要求，但本文的研究发现并非如此。如按照这一理论开展产品的设计，可能会导致最终产品不符合国家安全认证要求，一方面增加了检测费用，另一方面也延长了认证的周期，最终影响了该产品的销售及市场竞争力。所以应在新产品的设计之初，就加入后期产品认证技术人员，严格把控包括电源适配器在内的主要原器件安规要求，以保证最终生产的家电产品顺利通过认证。
2.3 TC 04决议
对于电源适配器在家电认证中的要求，国家认证委技术专家委员会曾进行过专门讨论，并提出以下指导意见：在家用电器整机安全认证中，应按照GB4706.1标准进行，不应按照GB4943中随机试验结果。这也就明确了，电源适配器3C认证的结果只代表该适配器的安全等级，并不代表将该电源适配器应用于家电中，家电整机是否符合安全规定。这是由于家用电器应按照更为严格的GB4706.1中的规定，而信息技术设备类3C强制认证标准仅适用于电源适配器单个产品的认证。
3 结语
电源适配器你在多个类型的家用电器中可以应用，但是传统的电源适配器安全认证标准并不满足家电整机的安全认证，两者在认证的安全规定中，所依据的标准略有不同。通过上文的分析可以看出，对于已经获得3C认证的电源适配器，可在结构设计中加入一个Y电容，形成双Y电容结构，即具有两个保护阻抗，此时将该电源适配器应用于家电组装中即可满足GB4706.1中对于保护阻抗的要求。也就是说，使用改造过后的电源适配器组装家电，可以申请GB4706.1认证。综合来看，在进行家电产品的认证时，作为关键零部件的电源适配器必须列入实验报告，这就要求在电源适配器上进行结构优化和改进，使其满足GB4706.1中对安规的要求。本文中提出的优化改进措施，一方面有利于缩短家电产品的认证周期，另一方面也能节省大量的随机测试费用，具有较好的应用及推广效果。
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