Berührungsstrommessung bei Ladegeräten: Zugängliche Teile im Normalbetrieb und unter Fehlerbedingungen prüfen

Eine Berührungsstrommessung kann beruhigend erscheinen, obwohl sie den falschen Strompfad erfasst. Ein direkt von einem gewöhnlichen Messgerät abgelesener Wert ist nicht mit einem Ergebnis gleichzusetzen, das mithilfe des vorgeschriebenen Körpersimulationsnetzwerks ermittelt wurde. Legen Sie für die Abnahme des Ladegeräts zuerst den zugänglichen Kontaktpunkt, das Messnetzwerk, die Betriebskonfiguration und den geltenden Produktgrenzwert fest. Erst dann kann der angegebene Stromwert eine Beschaffungsentscheidung stützen.

Die technische Aufgabe besteht darin, den Strom durch den angegebenen Messpfad während des Normalbetriebs und der erforderlichen Fehlerbedingungen zu charakterisieren. Es unterscheidet sich von der Belastung der Isolierung mit einer hohen Prüfspannung. Beschaffungsteams, die WECENT-Entwicklungsprojekte für Ladegeräte bewerten, sollten daher eine separat identifizierte Aufzeichnung des Berührungsstroms anfordern, anstatt davon auszugehen, dass elektrische Prüfungen oder Hochspannungsprüfungen die Frage klären.

Welches Netzwerk macht die Berührungsstrommessung sinnvoll?

Verwenden Sie das für den Messzweck angegebene Netzwerk.

Ein vorgeschriebenes Körpersimulationsnetzwerk gibt der Lektüre die beabsichtigte Interpretation; der Austausch eines Zählers oder eines anderen Netzes kann zu einer Zahl führen, die nicht mit dem gewählten Grenzwert verglichen werden kann.

IEC 60990:2016 beschreibt Messmethoden für Berührungsstrom und Schutzleiterstrom, einschließlich Netzwerken, die die Impedanz des menschlichen Körpers darstellen. Im veröffentlichten Geltungsbereich werden ausdrücklich keine konkreten Grenzwerte festgelegt. Die Produktanforderung liefert die Akzeptanzgrenze, während die Methode bestimmt, wie der Strom gemessen wird.

Erfordern Sie, dass der Bericht das Netzwerk und die gemessene Leistungsmenge benennt. Eine Netzwerkidentifizierung sollte in jeder Tabellenkalkulation oder Lieferantenzusammenfassung mit dem Wert verbunden bleiben, da durch die Trennung der Kontext zerstört wird. Wenn in einem Gerät mehrere Netzwerke verfügbar sind, sollte die gespeicherte Konfiguration zeigen, welches ausgewählt wurde. Hierbei handelt es sich um eine Spezifikationsentscheidung für das genehmigte Testverfahren und nicht um die Möglichkeit, die Option auszuwählen, die den niedrigsten Messwert liefert. Die gleiche Regel gilt, wenn ein Käufer zwei Labore vergleicht oder eine frühere Beurteilung wiederholt. Geben Sie an, ob der Wert die vorgeschriebene Ausgangsgröße des Netzwerks darstellt, anstatt jede Spannungs- oder Stromanzeige als dieselbe Messung umzubenennen.

Welche zugänglichen Teile gehören in die Kontaktpunktkarte?

Ordnen Sie die Teile zu, die Benutzer in der bewerteten Baugruppe erreichen können.

Identifizieren Sie die zugänglichen leitfähigen Oberflächen und die vorgeschriebenen Kontaktstellen, einschließlich der tatsächlichen Anschlüsse und der Konfiguration der angeschlossenen Geräte, anstatt das Ladegerätgehäuse als gesamte Messgrenze zu betrachten.

Ein Gehäusefoto kann nicht alle von einer Prüfung abgedeckten Teile erkennen lassen. Das Labor benötigt das zusammengebaute Hardware-Design und die entsprechende Bewertung der Zugänglichkeit. Eine Abschirmung des USB-Anschlusses, ein Ausgangskontakt und eine zugängliche Metallkomponente können zu unterschiedlichen Messanordnungen führen. Notieren Sie den tatsächlich verwendeten Punkt, anstatt die Messung einfach als Gehäuseleckage zu beschreiben.

Chromas Berührungsstromtestdokumentation veranschaulicht die Verwendung von Körpersimulationsnetzwerken mit unterschiedlichen Leckstrompfaden. Für einen Käufer verstärkt dies die Notwendigkeit einer Verbindungskarte, die mit der Modellrevision verknüpft ist. Zusätzliche Ports oder eine veränderte Schirmanordnung erfordern eine dokumentierte Überprüfung der Abdeckung. Eine Stichprobe kann nur dann eine Familie darstellen, wenn die relevanten Unterschiede ausgewertet wurden; Ähnliche Produktnamen sind kein Ersatz für eine definierte Reihe von Kontaktpunkten und Betriebskombinationen.

Welche normalen Betriebsbedingungen müssen mit der Ablesung einhergehen?

Notieren Sie neben jedem aktuellen Wert den Betriebszustand.

Der Versorgungszustand, die Ausgangsbelastung und die angeschlossenen Geräte sollten dem ausgewählten Verfahren entsprechen, sodass der Prüfer erkennen kann, welcher normale Betriebszustand zu dem gemeldeten Berührungsstromergebnis geführt hat.

Ein ans Nichts angeschlossenes Ladegerät stellt eine andere Messkonfiguration dar als eine, die ein Gerät mit seinen eigenen zugänglichen leitenden Teilen versorgt. Definieren Sie, ob das bewertete Objekt der Adapter allein oder eine Adapter-und-Last-Anordnung ist. Identifizieren Sie den Zustand der Wechselstromversorgung, die aktiven Ausgänge, das angeschlossene Zubehör und den Betriebszustand, die für das Produktverfahren erforderlich sind.

Der IEC 62368-1 Produktsicherheitsrahmen bietet den breiteren Schutzkontext für relevante Geräte der Informationstechnologie. Es sollte nicht auf eine uneingeschränkte Aussage des Lieferanten reduziert werden, dass ein Betrieb ohne angeschlossene elektrische Last die Sicherheit unter allen Einsatzbedingungen beweist. Wählen Sie bei der Überprüfung eines Ladegeräts mit mehreren Ausgängen die Betriebskombinationen anhand der Laborbewertung aus, anstatt jedes beliebige Gerätepaar zu versuchen. Der resultierende Datensatz sollte die gewählte Konfiguration erläutern, um die beabsichtigte Verwendung darzustellen, und die Beweise für diese Wahl aufbewahren. Berücksichtigen Sie den für die Methode erforderlichen Stabilisierungspunkt, damit eine Anlaufbeobachtung nicht stillschweigend mit einer stationären Betriebsmessung verglichen wird.

Weißes, kompaktes Wandladegerät mit einem USB-C-Anschluss, einem USB-A-Anschluss und flachen Steckerzinken.
Anschlüsse und Gehäuse für Wandladegeräte.

Wie soll eine Einzelfehlermessung dokumentiert werden?

Beschreiben Sie den verhängten Fehler und die verbleibenden Schutzmaßnahmen.

Für ein Einzelfehlerergebnis sind der angegebene Fehlerzustand, der Kontaktpfad und der Betriebszustand erforderlich, damit der Käufer eine erforderliche Beurteilung eines abnormalen Zustands von einem undefinierten destruktiven Experiment unterscheiden kann.

Die Fehlerabdeckung sollte sich aus der entsprechenden Produktbewertung ergeben. Ein Bericht, der besagt, dass ein Fehler getestet wurde, ohne den Zustand zu identifizieren, führt dazu, dass der Prüfer nicht feststellen kann, was umgangen, geöffnet oder geändert wurde. Aus der Aufzeichnung sollte auch hervorgehen, welche Schutzmaßnahmen noch in Betrieb waren und ob sich die Messanordnung zum Zeitpunkt der Störungsmeldung geändert hat.

Halten Sie die Identität der Probe und die Reihenfolge der Beobachtungen klar, wenn ein Fehler die weitere Verwendung beeinträchtigt. Messwerte unter normalen Bedingungen und Ergebnisse unter anormalen Bedingungen sollten separat gekennzeichnet werden, einschließlich der relevanten Akzeptanzkriterien. Beschaffungsteams müssen keine Fehlerverfahren erfinden, um diese Bewertung nützlich zu machen; sie benötigen einen Bericht, der die vom Labor definierten Fehlerfälle mit der gelieferten Hardware in Verbindung bringt. Diese Unterscheidung unterstützt eine aussagekräftige Überprüfung, ohne informelle Änderungen an einem netzbetriebenen Produkt zu fördern oder nicht zusammenhängende Komponentenausfälle als gleichwertige Beweise zu behandeln. Wenn ein Fehler den weiteren Betrieb verhindert, bewahren Sie diese Beobachtung und die Begründung des Labors für die Durchführung der erforderlichen Bewertung auf.

Warum benötigt die Eingangspolarität ein explizites Testprotokoll?

Die Polarität ist Teil der definierten Messkonfiguration.

Wenn das Verfahren normale und umgekehrte Versorgungsanschlüsse erfordert, sorgen Sie dafür, dass die Ergebnisse unterscheidbar sind und behalten Sie die Anordnung bei, die den Grenzwertwert erzeugt hat, anstatt einen ungeklärten Durchschnitt zu melden.

Die Anordnung der Netzanschlüsse ist nicht austauschbar, nur weil das Ladegerät in jeder Ausrichtung funktioniert. Das zugelassene Messverfahren legt fest, welche Konfigurationen untersucht werden müssen. Ein Ergebnis, das nur als „Worst Case“ gekennzeichnet ist, ist schwer zu überprüfen, wenn der Lieferant den entsprechenden Kontaktpunkt, den Versorgungsanschluss und den Ausgangszustand nicht identifizieren kann.

Stellen Sie für Produktlinien, die unterschiedliche regionale Stecker verwenden, fest, wie das Labor die erforderlichen Bedingungen für jedes Hardware-Design umsetzt. Gehen Sie nicht davon aus, dass das physische Umdrehen eines Steckers eine geeignete Testmethode ist oder dass ein polarisierter Stecker jede relevante Beurteilung ausschließt. Notieren Sie die Versorgungsschaltanordnung und verbinden Sie sie mit der gespeicherten Gerätekonfiguration. Dies macht das Ergebnis reproduzierbar und verhindert, dass ein Käufer den Normalzustandswert eines Berichts mit dem Umkehrzustandswert eines anderen Berichts vergleicht und den Unterschied als Änderung der Fertigungsqualität interpretiert.

Wie soll die Schutzerdung vom Berührungsstrom getrennt gehalten werden?

Identifizieren Sie die Erdung, bevor Sie den aktuellen Pfad interpretieren.

Schutzleiterstrom und Berührungsstrom beziehen sich auf unterschiedliche Messpfade, daher muss der Bericht die Geräteklasse und die Erdungskonfiguration beibehalten, anstatt sie unter einem Leckageetikett zusammenzufassen.

IEC 61140:2016 bietet gemeinsame Grundsätze für den Schutz vor elektrischem Schlag in allen Geräten und Installationen. Diese Grundsätze helfen bei der Unterscheidung zwischen einem Schutz, der auf einem Schutzleiter beruht, und einem Schutz, der durch die bewertete Konstruktion der Isolationshardware bereitgestellt wird. Sie verwandeln nicht jede zugängliche USB-Abschirmung in eine Schutzleiterverbindung.

Dokumentieren Sie die absichtliche Erdung sowie die durch die Testausrüstung eingeführten Pfade. Eine geerdete Last oder ein geerdetes Messgerät kann die zu beurteilende Konfiguration verändern. Tektronix’s Leitfaden zur schwebenden Messung erklärt, warum die Geräteerdung in Betracht gezogen werden muss und warum es unsicher ist, die Schutzerde eines Oszilloskops zu umgehen. Die praktische Abnahmeanforderung ist ein Diagramm, das die relevanten Zusammenhänge zeigt und ein Verfahren, das diese steuert. Ein niedriger Wert, der nach einer unbeabsichtigten Stromumleitung vom Erdpfad erhalten wird, ist keine solide Grundlage für die Annahme der ursprünglichen Konfiguration.

Aktuelle Messungen beantworten unterschiedliche Sicherheitsfragen
Messung Pfad wird bewertet Exemplarzustand Wie das Ergebnis interpretiert wird
Berühren Sie Strom Spezifizierter zugänglicher Punkt über das ausgewählte Körpersimulationsnetzwerk Für die Produktmethode erforderliche Stromversorgungskonfiguration Gemessene Menge im Vergleich zum anwendbaren Produktkriterium
Schutzleiterstrom Definierter Schutzleiterpfad Erforderliche Betriebs- und Fehlerkonfigurationen Das Ergebnis wird getrennt von den Messungen an zugänglichen Punkten aufbewahrt
Hipot-Teststrom Isolationskreis unter dielektrischer Belastung Spezifizierte Hochspannungsprüfanordnung Dielektrizitätsfestigkeit ist ein Beweis, kein Ersatz für den Berührungsstromwert
Schwarzes Tischladegerät auf Ständer mit vier USB-C-Anschlüssen und zwei USB-A-Anschlüssen.
Tischladegerät mit separaten Ausgangsanschlüssen.

Welche Messunsicherheiten spielen in der Nähe der Akzeptanzgrenze eine Rolle?

Überprüfen Sie die Messkette nahe der Entscheidungsgrenze.

Gerätebereich, Netzwerkeigenschaften, Prüfvorrichtungseffekte und Wiederholbarkeit sollten zusammen berücksichtigt werden, wobei die Entscheidungsregel des Labors erklärt, wie sich die Unsicherheit auf ein Ergebnis nahe der Akzeptanzgrenze auswirkt.

Die Auflösung allein bestimmt nicht die Qualität einer Messung. Eine angezeigte zusätzliche Ziffer kann ein ungeeignetes Netzwerk, eine unkontrollierte Verbindung oder eine Konfiguration, die sich zwischen den Exemplaren ändert, nicht ausgleichen. Fragen Sie nach den Geräte- und Netzwerkkennungen, dem relevanten Kalibrierungsstatus und der Erklärung des Labors zu einer grenzwertigen Entscheidung.

Im Anwendungshinweis zur Schwachstrommessung von Tektronix werden elektrische Ableit- und Isolationsmesstechniken erörtert. Eine solche Instrumentendokumentation ist bei der Überprüfung der Messfähigkeit nützlich, ihre Komponententestmethoden ersetzen jedoch nicht ein vorgeschriebenes Körpersimulationsnetzwerk. Unterscheiden Sie für die Akzeptanz die Leistungsfähigkeit des Instruments von der abgeschlossenen Produktbewertung. Wenn ein Wert in der Nähe des anwendbaren Kriteriums liegt, behalten Sie den ungerundeten Wert und die angegebene Entscheidungsregel bei. Ein informeller Durchschnitt wiederholter Werte sollte nicht stillschweigend das Ergebnis ersetzen, das das Labor nach dem Verfahren auswerten muss. Überprüfen Sie, ob die Ergebniseinheit den Export aus dem Instrument übersteht. Ein falsch beschrifteter Mikroampere- oder Milliampere-Wert kann die scheinbare Entscheidung völlig verändern.

Was sollte ein vollständiges Berührungsstrom-Abnahmeprotokoll enthalten?

Behalten Sie den aktuellen Wert im Zusammenhang mit der Messung bei.

Ein verwendbarer Datensatz identifiziert das Modell, das Netzwerk, den Kontaktpunkt, den Versorgungs- und Erdungszustand, gegebenenfalls einen auferlegten Fehler, die gemessene Menge und das anwendbare Kriterium, sodass ein Prüfer die Annahmeentscheidung nachvollziehen kann.

Der Bericht soll es ermöglichen, die tatsächliche Messkonfiguration zu lokalisieren, ohne sie aus der E-Mail-Korrespondenz zu rekonstruieren. Beziehen Sie die Hardware-Revision und die bewertete Konfiguration ein und bewahren Sie dann die Normal- und Fehlerzustandsergebnisse in unterscheidbaren Datensätzen auf. Eine Zusammenfassung ist nur dann nützlich, wenn sie auf dieses Detail verweist.

Vergleichen Sie die Lieferantenergebnisse erst, nachdem Kontaktpfad und Messnetzwerk übereinstimmen. Ein niedrigerer Wert aus einem anderen Netzwerk ist kein Beweis für eine Verbesserung. Für ein GaN-Ladegerät-Programm verbinden Sie die getestete Anordnung mit chargenrückverfolgbaren Qualitätsaufzeichnungen, damit eine Änderung der Erdung, des Steckergehäuses oder des Gehäuses vor dem Versand erkannt werden kann. Wenn angeschlossene Geräte einen anderen Strompfad liefern, kann das Einzelergebnis die Entscheidung der Kombination nicht beeinflussen. Bei der Freigabefrage geht es darum, ob die definierte Vereinbarung ihr anwendbares Kriterium erfüllt, wobei die Unsicherheit durch die genehmigte Entscheidungsregel behandelt wird.

Häufige Fragen

Wie hoch ist der maximale Leckstrom für ein Gerät der Klasse 2?

Stellen Sie zunächst fest, ob sich Klasse 2 auf eine Klassifizierung mit begrenzter Leistung bezieht oder ob ein Isolierungshardware-Design der Klasse II vorgesehen war. TDK-Lambda erklärt diesen Unterschied; Keines der Etiketten gibt für jedes Ladegerät eine universelle berührungselektrische Strombegrenzung an. Der Akzeptanzwert ergibt sich aus der jeweiligen Produktanforderung und den darin festgelegten Messbedingungen. Lösen Sie die Klassifizierung auf, bevor Sie numerische Ergebnisse vergleichen, anstatt einen Wert anzuwenden, der einem anders klassifizierten Haushalts-, Industrie- oder Medizinprodukt entnommen wurde.

Kann eine Kribbeln-Beschwerde beweisen, dass das Ladegerät seinen Test nicht bestanden hat?

Eine Beschwerde ist eine nützliche Vorfallinformation, aber keine kalibrierte Berührungsstrommessung. Notieren Sie das Ladegerät und die angeschlossenen Geräte, die zugängliche Oberfläche, die Versorgungsanordnung und die Umstände, ohne den Benutzer zu bitten, den Kontakt mit einem mutmaßlich fehlerhaften Produkt zu reproduzieren. Das QA-Team kann dann die betroffene Probe konservieren und die relevante Konfiguration mithilfe der genehmigten Methode bewerten. Einer Beschwerde sollte anhand ihrer eigenen Beweise nachgegangen werden; ein unabhängiger früherer Passdatensatz sollte das Problem nicht automatisch schließen.

Stellt diese Aufzeichnung auch die Einhaltung medizinischer Patientenlecks sicher?

Nein. Der veröffentlichte Anwendungsbereich von IEC 60990 schließt Patientenströme aus, die in IEC 60601-1 definiert sind. Eine Beurteilung des Berührungsstroms eines Verbraucherladegeräts kann daher nicht als Beweis für eine mit dem Patienten verbundene medizinische Anwendung umgewertet werden. Die Beschaffung für diese Anwendung erfordert die entsprechende Bewertung des medizinischen Geräts und der Stromversorgung mit ihrer tatsächlichen Konfiguration und dokumentierten Abdeckung. Halten Sie die beiden Nachweisanforderungen getrennt, auch wenn dasselbe Prüfgerät beide Arten von Messungen bietet, da durch die gemeinsame Hardware ihre Sicherheitszwecke oder Akzeptanzanforderungen nicht gleichwertig sind.

Ein aktueller Wert benötigt einen definierten Pfad und eine Entscheidungsregel

Die Akzeptanz von Berührungsströmen hängt von einem korrekt identifizierten Netzwerk und Kontaktpfad ab, unterstützt durch kontrollierte Betriebs-, Polaritäts-, Erdungs- und Fehlerkonfigurationen. Behalten Sie diese Bedingungen neben der Messung bei, damit der Käufer das Ergebnis mit dem anwendbaren Produktkriterium vergleichen kann. Ein nachvollziehbarer Bericht ist nützlicher als eine einzelne Leckagenummer, losgelöst von seiner Methode. Diese Bewertung betrifft die bewertete Ladegerätanordnung; Andere angeschlossene Geräte oder ein geändertes Hardware-Design erfordern eine Überprüfung der Abdeckung. Messungen an unter Spannung stehenden Netzgeräten müssen von qualifiziertem Personal nach einem genehmigten Laborverfahren durchgeführt werden.

Stellen Sie WECENT das beabsichtigte Hardware-Design des Ladegeräts, die Konfiguration der zugänglichen Punkte und den Zielmarkt zur Verfügung, um die relevante Messdokumentation für Ihr Programm zu besprechen.