Освоение стандартов питания IEC для проектирования умных бытовых приборов

Какие стандарты питания IEC должны знать проектировщики умных приборов

Сектор умных приборов ускоряется беспрецедентными темпами. Statista прогнозирует выручку рынка в $38,4 млрд в этом году, а к 2025 году ожидается, что 262 млн домохозяйств примут умные приборы. От умных холодильников и духовок до интеллектуальных термостатов и мультиварок — портфолио продуктов расширяется быстрее чем когда-либо.

Рисунок 1. (Слева) Умный холодильник с высокоразрешающим дисплеем. (Справа) Умная стиральная и сушильная машина с Wi-Fi.

По мере того как домохозяйства интегрируют IoT в повседневную жизнь — от умных дверных звонков до ИИ-термостатов — проектировщики должны обеспечивать соответствие их устройств строгим требованиям безопасности, регулирующим современные приборы.

Умные бытовые приборы: за пределами традиционных устройств

В отличие от устаревших приборов, современные умные единицы обладают графическими интерфейсами, беспроводной связью и встроенным ИИ. Они работают в сетевом окружении, обмениваясь данными с облачными сервисами, другими устройствами и мобильными приложениями. Эта добавленная сложность означает, что их нельзя считать просто «умными гаджетами»; они относятся к отдельной категории, регулируемой IEC 60335-1.

Ключевые различия включают:

• Контекст использования: телевизоры в гостиных против холодильников на кухнях.
• Модель взаимодействия: пользовательские команды против автономных решений ИИ.
• Связность: сильная зависимость от каналов данных и многоинтерфейсной коммуникации.

Стандарты безопасности для бытовых приборов

IEC 60335-1 является глобальным эталоном безопасности бытовых приборов, расширяющим свою сферу действия на интернет-подключенные, электронно-управляемые продукты. Он дополняет, а не заменяет смежные стандарты, такие как IEC 60950 (ИТ-оборудование) и IEC 62368-1 (ИТ и АВ). Важно, что IEC 62368-1 вводит Hazard-Based Safety Engineering (HBSE — инженерию безопасности на основе опасностей), выявляющую потенциальные энергетические опасности и требующую превентивных мер, эффективность которых должна быть верифицирована.

Гармонизация стандартов по регионам

В Северной Америке IEC 60335-1 лежит в основе тринационального стандарта, включающего мексиканский NMX-J-531/1-ANCE, американский UL 60335-1 и канадский CSA-C22.2 No. 60335-1. Однако США не признают все 100+ стандартов UL части 2, тогда как европейский EN 60335-1 это делает. Это расхождение подчеркивает важность раннего планирования соответствия.

Сравнение стандартов питания IEC: IEC 60950, IEC 62368 и IEC 60335

Хотя все три стандарта касаются безопасности блоков питания, IEC 60335 обычно накладывает более строгие требования. Таблица ниже подчеркивает ключевые различия в утечке тока, пробеге, клиренсе и изоляционном напряжении для типичного рабочего диапазона 250–300 ВAC.

Ток утечки

• IEC 60335: 0,75 мА (порттивные) / 3,5 мА (стационарные)
• IEC 60950: 3,5 мА для всех категорий

Пробег (Creepage)

• IEC 60335: 8,0 мм
• IEC 60950: 6,4 мм

Клиренс (Clearance)

• IEC 60335: 3,5 мм
• IEC 60950: 4,0 мм

Изоляционное напряжение

• IEC 60950: Фиксированные 3 кВ вход-выход; 500 В выход-заземление
• IEC 60335: 2,4 кВ + (Рабочее напряжение × 2,4) для вход-выход; нет явного максимума выход-заземление

Рисунок 2. (Вверх) Пример расстояния клиренса. (Вниз) Пример расстояния пробега.

Соответствие IEC 60335-1 с блоками питания CUI

Выбор блока питания, удовлетворяющего IEC 60335-1, критичен для рыночного успеха. Портфель CUI разработан для выполнения — или превышения — этих строгих требований.

• Серия PBO-3C/5C/10C (3–10 Вт): Ультракомпактные AC-DC блоки питания для поверхностного монтажа (SIP), идеальные для пространственно-ограниченных низкоэнергетических приложений.
• Серия PSK-3D/5D/10D/15D/20D/25D (3–25 Вт): Герметичные платы монтажа с входом 85–305 ВAC, широким температурным диапазоном и компактным форм-фактором.
• Серия VOF-100C/120C/180C/200C/225C/350C (100–350 Вт): Открытые AC-DC блоки питания, снижающие потребление в режиме ожидания и сертифицированные по IEC 62368, 60335 и 61558.

Рисунок 3. (Слева) PBO-3C, (Центр) PBO-5C, (Справа) PBO-10C.

Веб-сайт CUI предлагает набор инструментов — чекеры спецификаций, аппноуты и обучающие видео — чтобы помочь инженерам найти подходящий блок питания, квалифицированный по IEC 60335-1, для своего продукта.

Индустриальные статьи — форма контента, позволяющая промышленным партнерам делиться полезными новостями, сообщениями и технологиями с читателями All About Circuits способом, не подходящим для редакционного контента. Все индустриальные статьи подлежат строгим редакционным рекомендациям с намерением предложить читателям полезные новости, техническую экспертизу или истории. Точки зрения и мнения, выраженные в индустриальных статьях, принадлежат партнеру и не обязательно All About Circuits или его авторам.