Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Пятница, 18 октября
 
 


Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Системный подход позволяет оптимизировать светодиодную подсветку

В статье обсуждаются вопросы проектирования системы светодиодной подсветки для LCD-дисплеев большого размера. Рассмотрены усовершенствованные методы регулировки яркости светодиодов, особенности построения системы питания и управления тепловыми режимами, а также выбор оптимальной конфигурации блока светодиодной подсветки, которая обеспечивает высокий уровень качества изображения и низкое энергопотребление LCD-панели. Статья представляет собой перевод [1].

Надежность и совместимость — ключевые принципы в разработке светодиодных устройств и систем

Для повседневного использования светодиодные осветительные приборы должны быть совместимы с энергосистемами и электросетями, считает сотрудник Научно-исследовательского института Электроэнергии (EPRI) Филип Киблер.

Срок службы светодиодов и их надежность – ключ к успешной реализации светотехнических проектов

Срок службы изделий и их надежность являются двумя очень разными, но связанными между собой характеристиками. Понимание этой связи позволяет создавать продукцию, которая в условиях эксплуатации ведет себя предсказуемо.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

10 февраля

Как обеспечить соответствие стандартам по электробезопасности и ЭМС

Электронное устройство можно выводить на рынок, только если оно сертифицировано на соответствие международным стандартам по электробезопасности и электромагнитной совместимости (ЭМС). В статье обсуждаются особенности аттестации электронной продукции, в частности приборов для медицины, рассмотрены основные международные стандарты по электробезопасности и ЭМС. Учитывая, что во многих случаях российские ГОСТы, по сути, повторяют международные стандары, статья будет полезна российским разработчикам.



М

ногие разработчики полагают, что для того чтобы обеспечить соответствие нового устройства требованиям международных стандартов по электробезопасности для источников питания в системах с питанием от сети, нужно следовать регламенту проверочных операций, и тогда не возникнет проблем при дистрибуции продукта в некоторых странах. Но это наивный взгляд. В реальности большинство разработчиков нуждается в более серьезной поддержке в процессе выполнения проекта.

В сущности, не так уж трудно проверить устройство на соответствие стандартам, если вы используете разрешенные к применению компоненты, за исключением медицинских приборов. Требования по электробезопасности изложены в тех же стандартах, что и требования по ЭМС и электромагнитным помехам (ЭМП). Для того чтобы узнать, есть ли у вашего продукта какие-либо проблемы, нужно сначала провести испытания в специализированной лаборатории. Несмотря на то, что процесс сертификации в разных странах может отличаться, фундаментальные требования везде остаются одинаковыми.

Маркировка продуктов на соответствие стандартам в каждой стране своя. Основными стандартами по безопасности, а также по ЭМС и помехам в источниках питания являются европейские стандарты Международной электротехнической комиссии IEC 60601 («Измерения, контроль и лабораторное оборудование») и 60950 («Оборудование для информационных технологий»), включающие различные подразделы, которые нумеруются через дефис. В США они имеют префикс UL. В Европе они получили префикс EN (European Norm).

ЭМС и защита от ЭМП

Детальное описание проблем, с которыми можно встретиться при тестировании на ЭМС, представлено в [2]. Эта статья посвящена, главным образом, европейским требованиям по ЭМП. Однако, как и в случае с электробезопасностью, в настоящее время в различных нормирующих документах имеется больше совпадений, чем различий. Фактически, в [2] утверждается, что Евросоюз требует от производителей электронного оборудования следовать рекомендациям по ЭМС, изложенным в Директиве Совета ЕС 89/336/EEC. Технические требования на проведе-
ние испытаний разработаны Евро-пейским комитетом по стандартизации в электротехнике (CENELEC).

Нормы групповой защиты от ЭМП описаны в стандартах EN 61000-6-1 и EN 61000-6-2, а требования по групповому электромагнитному излучению — в EN61000-6-3 и EN 61000-6-4. Кроме того, могут быть определены специфические требования к проведению испытаний. Международная электротехническая комиссия (IEC) занимается разработкой базовых стандартов, которые описывают специальные типы и методы испытаний, а также испытательное оборудование.

Как и в случае с вопросами электробезопасности, вы должны следовать требованиям европейских стандартов по ЭМП. Такими стандартами являются: EN 61000-4-2 (электростатический разряд), EN 61000-4-3 (поля электромагнитного излучения), EN61000-4-4 (быстрые переходные процессы),
EN 61000-4-5 (выбросы тока и напряжения), EN 61000-4-6 (кондуктивные радиочастотные помехи) и EN 61000-4-8
(магнитные поля промышленной частоты).

При сертификации источников питания, применяемых в медицинском оборудовании, возникает ряд трудностей. Компания XP Power разработала на эту тему инструкцию [3]. По мнению компании XP Power, в медицинском оборудовании сочетаются риск поражения электрическим током и проблемы электромагнитной совместимости, которые связаны с такими критически важными вопросами как помехоустойчивость и электромагнитное излучение. В инструкции говорится, что особенности конструкции источников питания для использования в медицине должны определяться как законодательными нормами, так и техническими требованиями к системам питания конечного оборудования.

В [3] ссылаются на стандарт EN 60950, а также европейский, американский и канадский варианты стандарта IEC 60601-1. Степень защиты, соответствующая требуемой электробезопас-
ности для конкретного медицинского приложения, зависит от расстояния между прибором и пациентом. Оборудование, которое непосредственно контактирует с пациентом, должно обеспечивать наивысший уровень изоляции.

При разработке медицинского электронного оборудования компания XP Power рекомендует рассматривать три уровня безопасности изоляции и защиты:

– базовые требования по безопасности в соответствии со стандартом EN 60950, который применим ко всем типам электронного оборудования с питанием от сети;

– более жесткие требования стандарта IEC60601-1 для оборудования, используемого вблизи от больного;

– требования по дополнительной изоляции оборудования, которое находится в непосредственном физическом контакте с больным.

Компания XP Power для определения требований по безопасности предлагает для всех видов электронного оборудования использовать уровни защиты (Levels of Protection). Необходимый уровень защиты могут обеспечить изоляция или защитное заземление и предохранитель. Можно выбрать один из пяти типов изоляции с различными уровнями защиты (см. табл. 1). Подобным же образом заземление может быть разделено на функциональное и защитное, причем функциональное заземление не обеспечивает защиту, а защитное заземление обеспечивает первый уровень защиты.

В [3] рассматриваются отличия между стандартами EN 60959 и EN 60601-1 и характеристики токов утечки в зависимости от вида медицинского оборудования.

Таблица 1. Уровни защиты электронного оборудования

Обозначение

Тип заземления/изоляции

Уровень защиты

FE

Функциональное

0

PE

Защитное

1

OP

Рабочая

0

B

Базовая

1

S

Дополнительная

1

D

Двойная

2

R

Усиленная

2

Совершенствование стандартов

В будущей, третьей, версии стандарта IEC 60601-1 найдет отражение несколько новых положений в аттестации медицинского оборудования. Новые подходы будут учитывать управление риском и основные характеристики (essential performance). Для того чтобы обеспечить поддержку этих подходов, потребуются новые методы тестирования и проектирования. В основных характеристиках определены рабочие параметры, которые оказывают влияние на безопасность операторов или больных. Это связано с анализом и управлением риска системы, работающей на базе нового стандарта. Целью является определение производителем подходящего уровня, на котором гарантируется безопасность медицинского прибора. В некоторых случаях возможно снижение норм по сравнению с требованиями действующего стандарта, но часто требуется реализация дополнительных мер защиты или анализ.

Новый стандарт вводит понятие средств защиты, которое определяется изоляцией между электрически заряженной схемой и каким-либо оборудованием, контактирующим с устройством. Защита изоляцией включает воздушный зазор, путь тока утечки, собственно изоляцию и защитное заземление.

Кроме того, авторы проекта новой версии стандарта разделяют средства защиты для оператора и пациента. Эта классификация вводит также понятие защиты для пациентов, которые могут быть более чувствительными к применяемым медицинским приборам.

Основные знаки соответствия стандартам для электронных устройств

Все электронные продукты должны соответствовать требованиям нормативных документов по безопасности, электромагнитному излучению и другим критериям для того, чтобы их можно было представить на международном рынке. Все промышленно-развитые страны требуют наличия специальных знаков на продуктах, предназначенных к продаже в той или иной стране. Испытания и сертификация на соответствие стандартам являются обязательными условиями получения таких знаков. Для электронных продуктов безопасность, электромагнитная совместимость и электромагнитные помехи — важнейшие вопросы сертификации.

В США Федеральная комиссия по связи (FCC) определяет требования по испытаниям на ЭМС и ЭМП. Продукты могут быть двух классов: продукты класса A предназначены для коммерческого или промышленного использования и не предназначены для домашнего применения; продукты класса B предназначены для домашнего использования. Требования по классу B обычно являются более жесткими, чем по классу A.

Зарегистрированные сертификационные знаки американской лаборатории Underwriters Laboratories (UL) означают, что UL или государственная испытательная лаборатория (NRTL) провела испытания и оценку представленных образцов продукта и определила, что он соответствует требованиям по безопасности.

В Европе все продукты должны иметь знак CE (Conformite Europeenne). Знак CE показывает, что продукт соответствует обязательным требованиям европейских норм или директив. Он также отражает соответствие продукта нормативной документации по безопасности, здравоохранению, защите окружающей среды и защите потребителей в ЕС.

Использование знака CE является обязательным для определенных групп продуктов, и он может быть получен либо после испытаний в специальной лаборатории, подобной NRTL в США, либо после проверки службой сертификации продукции внутри компании.

Лаборатория UL предоставляет также знак «одобренный компонент» (Recognized Component) или его канадский вариант для трансформаторов, реле и других компонентов источников питания. Использование таких компонентов в источнике питания не гарантирует соответствие требованиям стандарта. В отношении этих компонентов соблюдены рекомендуемые нормы проектирования, в том числе использован необходимый воздушный зазор, путь утечки тока, а также обеспечены все характеристики по ЭМС и ЭМП, что является основой для успешной сертификации продукта.

В Японии используется знак Добровольного контрольного совета по помехам оборудования для информационных технологий (VCCI), который свидетельствует о соответствии стандартам по ЭМП. Эта организация также использует знак Denan/PSE, который подтверждает электробезопасность.

Литература

1. Don Tuite. Conforming with Worldwide Safety and EMC/EMI Standards//http://powerelectronics.com.

2. Rodger Gensel.EMC Testing/ Immunity Testing for the CE//www.conformity.com/artman/publish/printer_166.shtml.

3. Источники питания в медицинском оборудовании//www.xppower.com/pdfs/MedicalPowerSupplies.pdf.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Дон Тьюит (Don Tuite), редактор, Electronic Design



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты