正是这一条看上去对人身安全都已经考虑得细致入微,呵护备至,绝对以人为本的安全标准,埋下了一条使整个电子行业都处于灯下黑而不自知的祸根。可以毫不夸张的说,究竟因此引发了多少事故,导致多少损失,又直接或间接的造成多少灾难,真的实在是难以计数:简直就是电子(电源)行业的百年之殇,也是令整个世界无奈的电子垃圾之殇的主要根源。
也是一项无数的电子技术专家与电子工程师都可以亲自实验验证的错误安规标准。
为了理解上的直观和便利,这里引入一个应用最为广泛的开关电源常见输入部分的电路图为基础,做一次简要的叙述
在电子产品一次侧电源端接入的电容与电阻并联之后,这个阻容电路相连接的电路里,
在交流电的每个上半周期与每个下半周期,电容上的电压的极性都会随交流电的变化而变化,
从正到负再从负到正,周而复始的交替出现。
因此,如果并联的放电电阻与电容的时间常数乘积不能小于等于交流电的半周期时间,相反地,如果远大于半周期时间的话(R*C>>1/2F,按照规定的最短时间标准,1秒是交流半周期时间的100倍!),则电容上必然大部分保留有上半个正周期里充电得到的正电压,在下半个负周期里,对电容充电的是负极性电压,两种极性完全相反的电压必然先中和,使电容上的电荷归零,然后再充进负极性电压,这就必然导致电容从电源吸取额外的电流来满足中和的需要,从而引起电源部分的电流异常波动,最后结果是激荡出尖峰高电压,对整个电路产生致命威胁,尤其在电源插头插拔,电源开关打开和关闭瞬间所产生的电火花必然存在频谱丰富的干扰谐波的情形下,以及雷击给电网所带来的强浪涌冲击的情形下将更为凶险。
毫无疑问(有事实佐证),在相当大的程度上,正是这个简单的阻容并联电路上激荡所产生的尖峰干扰冲击电压,成为了无数电子设备内部整个电路系统中引起元器件莫名失效,进而出现功能故障乃至事故的主要而隐蔽的根源。
道理极其简单,因为这条标准从根本上违背了应用在交流电场合所必须遵循的电子学原理,就是阿尔达时间常数公式RC 1/2F,即并联的电容与电阻的时间常数乘积,必须小于或等于交流电正弦波半周期时间!保证每个半周期里电容都能充分放电。
而更为荒谬的事情是,虚线框内所表示的是最基本的EMI(电磁干扰)滤波器,其中
的放电电阻通常也是遵循上述1秒放电到30%额定电压的规定,但大部分EMI滤波器内部的X电容边上,甚至没有并联放电电阻。
之所以在电源电路中接入X电容以及EMI滤波器,原始目的是用来抑制电磁干扰的,
恰恰因为忽视和违背了应用于交流电场合时应该遵循的电子学基本原理,并联接入的放
电电阻阻值太大,实际的客观效果上却成为了电磁干扰发生器,并且会在电网一侧因雷击等发生浪涌冲击的时候,不遗余力的推波助澜,最终酿成恶果。
相信不少人都有这样的经验经历家里每日必开必关的节能灯,常常在又一次打开或关闭的时刻损坏,就是因为在开关瞬间存在不可避免的电火花干扰,而目前的缺陷产品都无法有效抵御这些干扰冲击。
减小并联电阻阻值的同时,需要增大电阻的功率,原理更简单了,电阻阻值的减小自然增加了流经电阻的电流,增大了功率消耗,但增加了这点必要的功耗换来在可靠性,稳定性及使用寿命等全面而明显的改善结果,是与原理相符的。
34