דרישות נצילות ותקינה לספקי כוח חיצוניים

Raanan Baruch – Approval Technology

Raanan Baruch –

Approval Technology

January 2016© All rights reserved

(EPS)כוח חיצוניים ספקי אישורי תקינה

וההשלכות של הדרישות החדשות

ההוגבלנצילות

Raanan Baruch

Approval Technology

[email protected]

Mobile: 054-6446366

הבהרה

.למסור מידע כללי לקורא ואיננו תחליף לחוות דעת מקצועיתמצגת זו נועדה

.ספציפי יש לבחון לגופו של ענייןדרישות תקינה למוצר

mailto:[email protected]

Approval Technology - Slide : 2

יקריםלקוחות

ב הדרישה לשימוש ב "תכנס לתוקף בארה2016לפברואר 10ב

EPS (External Power Supply) בעלי נצילות גובהה בהתאם

.Level VI""לדרישות המוכרות בשם

ועוסקת בהשפעות האפשריות את עיקרי השינויים מצגת זו כוללת

.למעבר לספקי כוח בנצילות גבוהה

בתחילת המצגת יש סקירה של הדרכים בהם ניתן לאשר מוצר

. המוזן מספק חיצוני

בנוסף יפורטו המלצות לגבי עדכון אישורי התקינה הקיימים על

. מנת לכלול את הספקים החדשים באישורים


ESPי "המוזנת ע(1)דרישות תקינה למערכת

יש מספר סוגיות לגבי הדרך האופטימלית לאשר מוצרים המוזנים

:השאלות שיש להתייחס אליהן. EPSי "עהספציפיצריך לאשר את המוצר עם ספק הכוח האם •

או שאפשר לאשר את המוצר עם ספק מיצג ולאחר מכן למכור עם ספק אחר•

או ניתן להסתפק בשימוש עם ספק של המוצר האם בכלל יש צורך באישור •

מאושר

ואילו על המוצר עצמוEPSאילו דרישות חלות על ה •

חשוב לציין שדרישות התקינה אינן אחידות והן משתנות בהתאם:(EMCבטיחות או )לסוג התקן •

המוצרלסוג •

(EPSאו ללא EPSעם )לאופן בו משווקת המערכת •

דרישות תקינה של המדינות השונות•

או המוצר/אופן אישור הספק ו•

לא כולל ציוד רפואי( 1)


ESPי "אישור בטיחות למערכת המוזנת ע

בטיחות אישורESP. עם אישורי בטיחות של היצרן המקוריESPיש להשתמש ב •

.EPSלמוצא ה LPS (Limited Power Source)יש להעדיף אישור •

יש אישורים מקומיים וסימון מתאים למדינות אליהן המוצר EPSיש לוודא של •

ללא אישור מקומי EPS. כחלק מהמערכתEPSלא ניתן לאשר את ה . ישלח

ייעצר במכס

. ישלחצריך לוודא שיש תקע מתאים למדינות שאליהן המוצר •

בטיחות מוצר אישורגרסאותי אישור לשתי "עEPSלשימוש ללא את המוצר גם לאשר מומלץ •

DC( ללאEPS ) וAC( כוללEPS )ח אחד"בדו

. וניתן לחסוך את עליות האישוריםהמוצר במקרים רבים אין צורך לאשר את •

מערכת אישור בטיחותלהשתמש ובנוסף להוסיף לתיק אפשרות ספציפי ESPמומלץ לאשר ביחד עם •

תחליפיEPSב

או המוצר וניתן לחסוך את /רבים אין צורך לאשר את המערכת ובמקרים •

צריך לשקול היטב את כל ההשלכות של החלטה לא לאשר . האישוריםעלויות

המערכתאו /את המוצר ו


ESPי "למערכת המוזנת עEMCאישור

אישורEMC ל-ESPיש לוודא, היא תנאי הכרחי מבחינה טכניתEMCבדרישות EPSעמידה של ה •

.חות בדיקה מתאימים"נבדק בצורה מקצועית ויש דוEPS-שה

בחלק מהמדינות . של היצרן המקוריEMCמבחינה פורמאלית רצוי שיהיו אישורי •

(. EMC+ אישורי התקינה דורשים בדיקות בטיחות

זו הדרך המקובלת . מבוצעות עם עומס התנגדותי ובעומס מלאESPל EMCבדיקות •

(.הסבר מפורט ראה בהמשך)לביצוע הבדיקות אבל יש לה חסרונות רבים

אישורEMC למוצרספציפי ESPמומלץ לאשר ביחד עם •

גרסאותי אישור לשתי "עEPSלאשר גם לשימוש ללא מומלץ •

DC( ללאEPS ) וAC( כוללEPS )ח אחד"בדו

זה , DCיכול להיות בעייתי ולחייב הוספה של רכיבי הגנה בכניסת ה ESPאישור ללא •

דורש תכנון מוקדם ויש תוספת עלות שיכולה להיות משמעותית במוצרים ביצור המוני

EFT)האתגר העיקרי הוא עמידה בתקני חסינות להפרעות מולכות • & Surge ) על קווי

אבל ללא בדיקה לא ניתן להבטיח עמידה , התקינה אינה מחייבת בדיקה, DCה

(.הרחבה בהמשך)ESPבדרישות עם כל


( המשך)ESPי "למערכת המוזנת עEMCאישור

אישורEMC למערכת

. למערכת הוא הבעייתי ביותר והסיכוי לבעיות הוא גבוהEMCאישור •

EPSמשווק ביחד עם /אישור ברמת המערכת מחייב בכל מקרה שהמוצר נמכר•

ובמדינות ( FCC)ב "זה נכון לתקינה באיחוד האירופאי בארה. י היצרן"ע

. נוספות

ESPהאחריות על עמידת המערכת היא של היצרן ששילב בין המוצר לבין ה •

. ולכן הוא מחויב לבצע בדיקות

מערכות רבות נכשלות בבדיקות מסיבות שונות אפילו במקרים בהם גם •

(.מפורט ראה בהמשךהסבר )נבדקו בנפרד ועמדו בתקן ESPהמוצר וגם ה

מן הסתם מערכת המורכת משילוב של שני רכיבים שאחד מהם או שניהם לא •

עומדים בתקן לא תעמוד בתקן


ESPי "אסטרטגיות אישור למערכת המוזנת ע

חסרונות/יתרונות אישורים

ESP+ מוצר ESP מוצר

מחייבESPלא ניתן למכור את המוצר ללא

ספציפיESPשימוש ב

חשש שהאישור לא יתקבל או המערכת אין

לא תעמוד בדרישות

בדיקה מלאה ואישורים

למדינות רבות

י היצרן המקורי"ע X EMC

י היצרן למדינות רבות"ע X בטיחות

יש חשש שהאישור לא יתקבל או המערכת

לא תעמוד בדרישות

בחלק מהמדינות לא ניתן למכור את המוצר

בנפרד

ניתן להשתמש , יש גמישות בבחירת הספק

למדינות שונות בספקים שונים בעלי אישורים

בכפוף לסיכונים )ותקע בהתאם למדינת היעד

(לעיל

על בסיס אישור המוצר

ללא ESPואישור

בדיקה נוספת של

המערכת

י היצרן המקורי"ע מייצגESPעם EMC

י היצרן למדינות רבות"עאישור למדינות

(ESPללא )רבות בטיחות

גם למכור את המוצר בנפרד ובמקרה מאפשר

משלב את . ESPהצורך אפשרות להחליף

היתרונות של שתי השיטות לעיל

בדיקה מלאה ואישורים

ESPלמדינות רבות עם

ספציפי

י היצרן המקורי"ע

מייצג ESPעם

ובנוסף אישור

למוצר

EMC

י היצרן למדינות רבות"עאישור למדינות

(ESPללא )רבות בטיחות

מבטל את הצורך של הספק LPSאישור

.בבדיקת בטיחות למערכת

.בלבדLPSמחייב שימוש בספק

ללא בדיקה י היצרן המקורי"ע מייצגESPעם EMC

אין צורך בבדיקה י היצרן "עLPSאישור

למדינות רבות

אין צורך באישור בטיחות


EPSהמוזנות מ ITEדרישות תקינה במדינות שונות למערכות

הודו ארגנטינה אוסטרליה קוראיה יפן טאיוואן סין האיחוד

האירופאי

ב "ארה

וקנדה

המידע בטבלה הוא –הבהרה

כללי ונכון ליום שבו הוכנה

יש לקבל יעוץ נפרד . המצגת

. לגבי מוצר ספציפי

לא לא כן כן לא(8)

כן כן כן (1)

כן (1)

EPS

EMCלא(6)

לא כן (2)

כן לא(8)

כן (2)

כן (2)

כן (2()4)

כן (2)

מוצר

לא(6)

לא כן (3)

כן לא(8)

כן כן (3)

כן (3()4)

כן (3)

מערכת

כן כן כן כן כן כן כן כן כן EPSבטיחות

כן חשמלית(7)

לא TBD(7)

לא(9)

לא TBD(7)

TBD(7)

לא(6)

כן (5)

מוצר

כן (7)

כן כן כן לא כן (3)

כן (3)

כן (3)

כן (3)

מערכת

לא לא Level 3-6 כן לא לא לא Level 5 Level 6 EPS

נצילותלא לא TBD

(7)TBD

(7)TBD

(7)TBD

(7)TBD

(7)TBD

(7)TBD

(7)מוצר

לא לא TBD(7)

TBD(7)

TBD(7)

TBD(7)

TBD(7)

TBD(7)

TBD(7)

מערכת

בטיחות

-סימון -(10)

EMC

- - - נצילות

מוצרי רדיו חייבים באישור-( 6)

החובה לעמוד בתקן משתנה בהתאם לסוג המוצר, יש תקנים-(7)

י חברות "וולונטרי שנדרש עVCCIאישור ITEל , תלוי בסוג המוצר-(8)

ומפיצים

30V AC and 42V DCאישור נדרש למוצר עם כניסת מתח מעל -(9)

3/16בתהליך ביטול ניתן להשתמש עד -(10)

רק אם נמכר ישירות לצרכן הסופיאישור נפרד חובה–(1)

EPSאם נמכר ללא -(2)

EPSאם משווקת ביחד עם ה -(3)

נדרשות בדיקות חסינות בנוסף לבדיקות פליטה-(4)

NEC Class 2אינו אוLPSשאינו EPSאם אספקת המתח היא מ -(5)


Level IVנצילות –עיקרי הדרישות

להלןבטבלה מפורטות עיקרי הדרישות •

חשוב לציין שהדרישה לנצילות היא עבור כל תחום הספק •

המוצא של הספק

Output

Power

[W]

Efficiency in Active ModeMaximum Power [W]

in No-Load Mode

Basic Voltage Low Voltage Multiple Voltage Basic

Voltage

Low

Voltage

Multiple

Voltage

Pout < 1 0.5 × Pout + 0.160.517 × Pout +

0.087

0.497 × Pout +

0.0670.10 0.10 0.30

1 < Pout < 49 0.071 × ln(Pout) -

0.0014 × Pout

0.0834 × ln(Pout) -

0.0014 + 0.609

0.075 × ln(Pout) +

0.5610.10 0.10 0.30

49 < Pout < 2500.880 0.870 0.860 0.21 0.21 0.30

250 < Pout0.875 0.875 0.860 0.50 0.50 0.30

Basic voltage – Any DC voltage which is not “low voltage” as defined below

Low voltage - output voltage less than 6 Vdc and nameplate output current greater than or equal to 550 mA

Multiple-Voltage – PSE that have more than one (simultaneous) DC output.


(ב"ארה)ספקים פטורים מהדרישות

כאשר ציוד רפואי מוגדר , ספקים המיועדים לציוד רפואי•

.FDAכציוד שעבורו נדרש אישור

הפטור לציוד רפואי ניתן כיוון שהרשויות מודעות לעלות

הכבדה והזמן הארוך הנחוץ לעדכן את אישורי התקינה

.לציוד רפואי

ספקים למוצרים שפעולתם מחייבת סוללה פנימית וספק •

במקרה זה הספק . הכוח משמש רק לטעינת הסוללה

שהתקן אינו חל עליו "”indirect operationמוגדר כ

וולט וזרם מוצא 3ספק כוח עם מתח מוצא של עד •

אמפר המשמש לטעינה של סוללה של מוצר 1מעל

י מנוע"המופעל ע


EPS -משמעיות טכניות לגבי תכנון ה

למעבר ביןLevel V ל–Level VΙ יש השפעה משמעותית על

הספקתכנון

נדרש לטפל בשלושה אתגרים:

oצריכת הספק נמוכה מאוד ללא עומס

o גובהה בעומסים בינונים ונמוכיםנצילות

o מלאנצילות גובהה בעומס

הדרישה להספק נמוך בעבודה ללא עומס ונצילות גבוהה עבור

.מחייבת שינויים בטופולוגיה של הספקים, כל טווח הספק מוצא

הדרישות מחייבות התייחסות לכל מעגל ורכיב שצורך אנרגיה

-ואופטימיזציה של צריכת ההספק כגון שימוש במוצא ב

synchronous rectifier שימוש ברכיבי , במקום בדיודה

.בקרה דל הספק וכדומה


EPSבתכנון טופולוגיות חדשות

אחת הדרכים להתמודד עם האתגרים של הדרישות החדשות

היא להשתמש במשטרי עבודה שונים עבור צריכות הספק שונות

ומעבר מהיר בין משטרי העבודה

o כאשר צריכת ההספק נמוכה או עבודה ללא עומס הEPS

Burst or pulse skipping mode-מופעל ב

o בעומס בינוני הספק מופעל בתדר נמוך יחסית על מנת

. להקטין הפסדים הנובעים מעבודה בתדר גבוה

o באופיין המקטין את הפסדי מופעל גבוהה הספק בעומס

quasi-resonantהמיתוג כגון


השפעת החלפת הספק על אישורי התקינה

שיווק המוצר עםEPSאו עדכון /חדש תחייב בדיקות תקינה חדשות ו

. אישורי התקינה

ראשית יש לבקש מיצרן הEPSדוחות מלאים כמפורט להלן:כולל פליטה וחסינותEMCדוחות •

דוחות בטיחות מלאים ואישורי תקינה למדינות היעד•

(Level VI)ח התאמה לדרישות הנצילות החדשות "דו•

ושימוש בחומרים החשודים כמסוכניםRoHSאישורי לגבי התאמה ל •

יש לזכור שבשוק פועלות חברות רבות ויש מוצרים ברמות איכות שונות .

. התקינהעם יצרן לא ברור ובעיות עם אישורי " ספקי מדבקה"יש הרבה

אם לא ניתן EPSמומלץ לא לאשר . מסוכניםיש הרבה זיופים ומוצרים

לקבל דוחות מקוריים

מומלץ לבדוק היטב את הדוחות והאישורים ולוודא שאין תוצאות או

מגבלות שעלולות לסכן את אישור המערכת


השפעת החלפת הספק על אישורי הבטיחות של המוצר

כמו לכל החלפת ספק ישנם היבטים טכניים והיבטים פורמליים .

מבחינה טכנית יש לוודא שאין שינוי במעטפת הביצועים של הספק ואם

. יש שינוי יש לבדוק שהוא אינו פוגע בבטיחות המערכת

מבחינה פורמלית צריך לבדוק באיזה אופן אושרה המערכת והאם

EPSרשום כרכיב קריטי והאם יש רישום המאפשר שימוש ב EPS-ה

ל יש לבדוק "אם יש אישור כנ. (”alternate” or “optional")תחליפי

. ח"שהספק החדש תואם לדרישות המופיעות בדו

החדש צריך להיות בעל אישורים לאומיים בדומה לספק הישן או הספק

.לכל הפחות בעל אישורים למדינות אליהם מיוצא המוצר

הבטיחות של את תיק או לעדכן /ובדיקות יש לבצע לצורך בהתאם

המוצר


השפעת החלפת הספק על אישורי הבטיחות של המוצר

הערותמחייב

עדכון תיק

מחייב

בדיקותמהות השינוי פרמטר

של הספק הישן מופעים כחלק אם הנתונים

ח"מהדו

כן לא שינוי תחום מתחיםInput Rating

כן לא שינוי זרם

לוודאי שיהיה צורך לבצע חלק מהבדיקות קרוב

מחדש

כן כן במתח המוצא של הספקשינוי

Output Ratingכן

כן החדש זרם המוצא של הספק

גובה יותר

בדיקות ידרשו אם מרחיבים את תחום

.של המערכתטמפרטורת העבודה

עדכון יידרש אם יהיה צורך לצמצם את תחום

.טמפרטורת העבודה של המערכת

כן כן טמפרטורה שונהתחום טמפרטורה

יכול לחייב בדיקות מקיפות תלוי באופן שאושרה

LPSהמערכת ומידת ההתבססות על אישור

של הספק

כן כןLPSהחדש אינו הספק

(LPSהספק הישן היה )LPS (Limited

Power Source)

לא לא

LPSהחדש הוא הספק

(LPSהספק הישן לא היה )

הייתה בדיקות ידרשו במידה ובבדיקות תקלה

.הסתמכות על הגנות הספק

אם יבצעו

בדיקות

מותנה באופן

אישור

המערכת

לספק החדש יש מעגלי הגנה

ונתונים בעלי תכנון שונה

שונים

הגנה בפני זרם יתר

וקצר במוצא


EMCהשפעת החלפת הספק על אישורי

לשנוי בטופולוגיה של הEPS תהיה קרוב לוודאי השפעה על פליטת ההפרעות ומידת

.להפרעותEPSהחסינות של ה

קפיצת המדרגה במורכבות הבקרה של הEPS מציבה אתגרים חדשים בתכנון לעמידה

. EMCבדרישות

מבחינתEMC כבר לא מדובר על ספק אחד אלא על שנים או שלושה ספקים כאשר כל

.אופן עבודה הוא למעשה ספק אחר

לכל אופן עבודה תהיה רמת פליטה שונה ורמת חסינות שונה.

קושי נוסף יהיה בבדיקת הEPSגם בפני עצמו וגם כחלק ממערכת .

זה היה מקובל , בהספק מלא עם עומס התנגדותיEPSעד היום היה מקובל לבדוק את ה

הפועל במספר אופני עבודה בעומס מלא אינו EPSבמקרה של . ”worst case“כ

.”worst case“בהכרח

שמירה על ביצועיEMC בדומה לאלו שלEPS הנמצאים בשוק היום יחייב שימוש

EPSברכיבים יקרים יותר והשקעה גדולה יותר בתכנון ובדיקת ה


EMCהשפעת של הטופולוגיות החדשות על עמידה בדרישות

עמידת המערכת השפעה על

EMCבדרישות

השפעה על חסינות

הספק

השפעה על פליטת

הפרעותמהות השינוי פרמטר

יותר לכישלוןסיכון גבוה אין השפעהמיתוג מהיר שיצור –שלילית

הפרעות מולכות ומוקרנות

עבודה בניצלות גבוהה

מלאבעומס

תדר מיתוגיותר לכישלוןסיכון גבוה אין השפעה

מחייב מסנן לתדרים נמוכים

בעל גודל פיזי גדול

עבודה בתדר נמוך בעומס

ביניים

בבדיקות סיכון גדול יותר לכישלון

חסינות במצב המתנה או בזמן

שצריכת ההספק של המערכת נמוכה

יש סכנה גדולה יותר

במתח המוצא להפרעות לא ידוע

burstעבודה mode

בעומס נמוך

הפרעות פחות יעיל סינון

להיות הפרעות עלולות

נקודתיות בזמן המעבר בין

מצבי עבודה

מעבר בין אופני עבודה

בהתאם לעומס בקרה

ומעגלי

גדולה יותר רגישותמשוב

להפרעות ויציבות נמוכהאין

נמוכה של צריכת הספק

מעגלי המשוב והבקרה

כישלון בבדיקות אם העומס של

או משתנה באופן/המערכת נמוך ו

דינאמי

אין מידע מה רמת

החסינות בעומסים

נמוכים

אין מידע מה רמת הפליטה

בעומסים נמוכים

רק בעומס מלאבדיקותבדיקות


? ל "מה צריך לעשות על מנת להתארגן לשינוים הנ


ולעזוראנו נשמח לסייע

( למוצרים קיימים)סיוע בבדיקת סטאטוס האישורים חות התקינה ואישורי התקינה"דו, בדיקת התיעוד ההנדסי

ח פערים"הכנת דו

סיוע בבחירתEPSתחליפי בהתאם לנדרש

מתקנות בהתאם לצורך והכנת תוכנית עבודה המלצות לפעולת

(מוצרים חדשים)סיוע בתכנון המוצר •הגדרת דרישות וניתוח סיכונים

שיקולי תקינה בתכנון מעגלים חשמליים ותכנון מכאני

ספקי כוח , שיקולי תקינה בתכנון של החיבור לרשת החשמל

. ומעגלי הספק

תכנון כולל של המוצר לעמידה בתקינה

סיוע בבדיקת המוצר וקבלת אישורי תקינה במדינות •

שונותהכנת תכניות בדיקה

סיוע בבחירת מעבדת הבדיקה

ניהול הבדיקות

ביצוע בדיקות מקדימות

אלינואל תהססו לפנות

לקבלת מידע נוסף והצעת מחיר נא לשלוח

[email protected]מייל אל

Engineering

דרישות נצילות ותקינה לספקי כוח חיצוניים