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标题: 网口抗电强度认识和分析-请大家多多指教。 [打印本页]

作者: beiluo 时间: 2013-11-12 16:02
标题: 网口抗电强度认识和分析-请大家多多指教。
公司产品一类设备，金属机箱，AC220V输入，内置ATX电源模块，网口RJ45金属座子。
走信息技术类认证，网口对L&N做AC3KV加强绝缘测试。
设备的ATX电源内部，PE通过黄绿线连接到ATX电源的金属外壳，ATX电源的金属外壳通过螺钉锁到金属机箱。主板网口采用金属头，
金属头和机箱搭接，网口变压器两边地最终直接连在一起没有隔离。主板通过螺钉锁到金属机箱底板。
这样抗电强度测试一端夹在L&N上，另一端夹在网线4对线短路在一起上面，设备放在绝缘桌上，设备地浮空。测试时候如下图所示：

(, 下载次数: 48)
ATX电源220V输入，都会至少有两颗Y电容并联到PE，通常为472，假设L&N对PE之间的电容总为8nf；
网口差分对对PCB地之间一般为1nf的高压电容，假设差分对对地为1nf；
1. 这样AC3KV，60Hz，1min测试时，如图两个电容Y1和Y2分压，九分之八大部分分到网口对地，网口差分对或中心抽头一般并联气体放电管，导致
气体放电管击穿，网口对地通路，这样3KV又加到L&N到地，如果电源本身L&N对PE的基本绝缘做不到3KV的话，测试就会fail。
2. 如果将网口的防护器件气体放电管拆掉测试，3KV大部分加到网口对地，网口差分对对地要做到3KV的绝缘设计很难。

这样的话由于电源模块内部的等效Y1电容和网口Y2电容不对等，导致分压的不对等，对实际产品设计提供难度。
要么电源L&N对PE满足3KV的绝缘等级，要么网口自身对地做到3KV绝缘，否则不能通过安规抗电强度测试。

不知道各位以前遇到过产品网口做3KV加强绝缘测试问题没有，分享一下自己的设计经验，同时请大家对以上的认识和分析有问题地方提出来，大家讨论讨论。

作者: walterP 时间: 2013-11-12 16:33
没设计过，但是按照上面的想法，在网口串联两个Y2是不是就可以解决问题了？

作者: 桃花岛主 时间: 2013-11-12 23:48
你这个问题非常典型，属于安规的问题，我们这边安规工程师就这个问题之前反复讨论和设计，最终好像有了方案，不过我没有做安规，没有去深入了解，我看能否帮你明天去看看。

作者: beiluo 时间: 2013-11-13 08:43

桃花岛主发表于 2013-11-12 23:48
你这个问题非常典型，属于安规的问题，我们这边安规工程师就这个问题之前反复讨论和设计，最终好像有了方案 ...

岛主到时候给大家分享解答一下，这个问题一直困扰着我们。

作者: zhuyeqing 时间: 2013-11-13 11:43
做电介质强度测试时，压敏电阻、气体放电管等防护器件都是需要拆掉的

作者: beiluo 时间: 2013-11-14 09:26

化二为一发表于 2013-11-13 09:09
一般的AC220V/DC电源模块的初/次级，耐压测试也就可以达到AC3000V

部分机架式设备，要用大功率ATX电源，很难做到3KV的绝缘耐压。

作者: taybi 时间: 2013-11-14 23:31
这个问题，有专门研究过。首先你AC3000无法通过，可以进行DC4242试试，如果OK也算过。如果还是不过，需要看你网口是否属于接地的SELV电路，是否对地参考的。如果属于接地的，直需要进行1500V也可以，TUV也是认可的。另外，可以通过设计来保证网线对地1500V的要求，电气间隙和爬电距离就很重要。

作者: beiluo 时间: 2013-11-15 10:51
对于由DC12V、AC24V或PoE供电的设备，不与交流电网直接连接，电路之间的关系都是属于二次电路与机身之间或彼此独立的二次电路之间。
根据绝缘等级，基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘都是不需要做抗电强度试验的。对于功能绝缘，二次电路必须满足一下三个条件之一：a)符合2.10（或附录G）对功能绝缘的电气间隙和爬电距离的要求；b)承受5.2.2规定的对功能绝缘的抗电强度试验（500V）；c)爬电距离和电气间隙由于短路而引起如下情况时被短路：任何材料过热而引起着火的危险，除非这种可能过热的材料是V-1材料；或基本绝缘、附加绝缘或加强绝缘的热损坏，由此而产生电击危险。
对于由AC220V供电的设备，电路之间的关系属于一次电路与机身之间，一次电路与二次电路之间，一次电路的零部件之间，二次电路与机身之间，彼此独立的二次电路之间。
根据绝缘等级，一次电路与机身之间，一次电路与二次电路之间，一次电路零部件之间，功能绝缘、基本绝缘、附加绝缘是1.5kV，加强绝缘是3kV。二次电路与机身之间，彼此独立的二次电路之间，基本绝缘、附加绝缘和加强绝缘不试验，功能绝缘视情况可选择不试验或500V（公司产品一般不试验）。
对于I类设备：机身为接地的导电零部件，一次电路与接地的导电零部件之间属于基本绝缘。其他功能接口的金属属于未接地的SELV电路或双重绝缘的导电零部件，一次电路与其他功能接口之间属于加强绝缘。即L/N与PE（包括金属外壳）之间的试验电压为1.5kV。即L/N-USB之间的试验电压为3kV。一次电路与接地的TNV-1电路，TNV-2电路，TNV-3电路之间属于加强绝缘。即L/N-网口之间的试验电压为3kV。
对于II类设备：一次电路与未接地的SELV电路或双重绝缘的导电零部件之间属于加强绝缘。即L/N与机身（包含外壳的其他金属件）之间的试验电压为3kV。一次电路与TNV-2电路，TNV-3电路之间属于加强绝缘。即L/N-网口之间的试验电压为3kV。

加到被试绝缘上的试验电压应当从零逐渐升高到规定的电压值，然后在该电压值上保持60s.
试验期间绝缘不应出现击穿。

作者: beiluo 时间: 2013-11-15 14:33

taybi 发表于 2013-11-14 23:31
这个问题，有专门研究过。首先你AC3000无法通过，可以进行DC4242试试，如果OK也算过。如果还是不过，需要看 ...

1、网口（不含PoE）属于SELV电路，不属于TNV电路。
2、I类设备的网口抗电强度：网口的外壳属于接地的导电零部件，抗电强度1.5kV;网口的信号线属于功能线，未接地，属于未接地的SELV电路，抗电强度3kV。
这样网口抗电强度测试还是信号线和L&N之间的加强绝缘3KV，楼主所说的网口是否属于接地的SELV电路，网口的信号线可以设计成接地的SELV电路吗？怎样设计啊？

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