漏电流安规测试学习⼼得
泄露电流安规测试泄露电流测试⽬的
IEC60990《接触电流和保护导体电流的测量⽅法》中提到接触电流是“当⼈体或动物接触⼀个或多个装置或设备的可接触零部件时，流过他们⾝体的电流。”如图1所⽰，接触电流也称之为泄漏电流，注意不要与耐压测试中的漏电流混为⼀谈。个⼈理解：耐压测试中漏电流是3.5kV输⼊电压下板卡的漏电流总和，主要是衡量板卡绝缘能⼒；接触电流是市电输⼊电压下由整机设备与⼈体到⼤地形成回路，流经⼈体的电流值，主要是衡量对⼈体的伤害能⼒。
图1 泄露电流⽰意图泄露电流分类1) 对地漏电流
对于I类设备的电⼦产品可触及的⾦属部件或是外壳应具备良好的接地线路，以作为基本绝缘意外的⼀种防电击保护措施。但是我们也经常遇到⼀些使⽤者随意将I类设备当成II 类设备使⽤，或是说其I类设备电源输⼊端直接将地端拔除，这样就存在⼀定的安全隐患。即便如此，作为⽣产商有义务去避免这种情况对使⽤者造成的危险，这就是为什么要测试接触漏电流的⽬的。对地漏电流是指在正常条件下由电⽹部分穿过或跨过绝缘流⼊I类设备保护接地导线的电流，即经由电源线上的接地线流回⼤地。在接地线良好的情况下，该电流不会对⼈造成点击伤害。对地漏电流与接触漏电流⽆关，其量值和测量⽅法也不同，对地漏电流的测量通常是在设备接地系统有缺陷的情况下，从设备泄露到地的电流。因此I类设备应保证接地连续性良好，接地电阻⼩于规定值0.1Ω，为故障电流提供低阻返回路径，从⽽保证可触及件不带电，⼈碰触才是安全。对地漏电流主要应⽤在I类设备测试，⽬前电视主板没有要求。2) 接触漏电流
接触漏电流是指在正常或单⼀故障条件下，当⼈体接触到不同配电系统的I类或II类设备时，可能流过⼈体的电流。接触漏电流产⽣的路径有两种：a、电⽹电源——绝缘隔离系统——⼈体——⼤地，该电流的⼤⼩由绝缘隔离系统决定。b、设备的某⼀部分流经⼈体
流⼊到设备的另⼀部分，该电流的⼤⼩由设备的限流电路所决定。接触漏电流直接流经⼈体，是⼈触电危险的主要因素，其值过⼤将对⼈体造成电击伤害。对于频率为50Hz到60Hz的电流安全值是交流峰值不超过0.7mA，直流值不超过2mA。对1KHz以上的频率，则以最⼤交流峰值0.7mA乘以kHz为单位的频率值，但不应超过70mA，并且保证在任何基本绝缘⼀旦失效击穿或某⼀元器件失效时，接触漏电流也不会超过上限值。判定标准：
1外壳对地接触电流<0.25mA2输出端⼦对地接触电流<0.25mA3地线中漏电流<3.5mA
泄露电流测量⽹络
电流通过⼈体的路径确定之后，触电的危险主要取决于电流的量值和持续时间。研究表明，⼈体阻抗(即⼈体电流)和接触电压之间呈⾮线性关系，且与实际电流通路、接触电压、通电时间、频率、⽪肤潮湿度、接触表⾯积、压⼒和温度等诸多因素有关。⼈体阻抗由内阻抗和⽪肤阻抗组成。
⼈体电阻在⼲燥、潮湿以及⽔分的不同状态下会发⽣变化。⼈体的电阻与电器电压等级、频率等有关。在250 V电压下，⼈体电阻为1 kΩ上下，⾼的可达2 kΩ。⼈体电阻随频率的升⾼⽽降低，在100 Hz时的电阻值仅为50 Hz时的⼆分之⼀。
⼈体触电时可视为⼀个电阻, ⼀般情况下⼿脚之间的体内电阻约为500 Ω，⽪肤电阻则与⽪肤类型、触电⾯积有很⼤关系。当电流流经⼈体时，按照不同⼈体呈现的反应略有差异。引起⼈体不同的⽣理反应的电流可分为 3 个等级：l)感知电流：是⼈体能感觉到的最⼩电流，通常在0.5~2mA 范围；
2)摆脱电流：是⼈体触电后能⾃主摆脱的最⼤电流，通常在6~22>mA 范围；
3) 致命电流：指在很短的时间内危及⼈体⽣命的最⼩电流，⼀般在50 mA 以上。触电致死的主要原因是电流引起⼼室颤动，从⽽使⼼脏丧失⾎液循环功能，导致⾎液停⽌循环⽽致命。
当不同的接触电流流经⼈体时候，将会产⽣四种不同⼈体效应：感知、反应、摆脱和电烧伤。其中任何⼀种都有唯⼀的阈值，但某些阈值随频率变化产⽣很⼤差异。在四种效应中，感知、反应和摆脱接触电流和峰值有关，并且随频率的变化⽽不同；电灼伤与接触电流的有效值有关，与频率⽆关。
由于测量有效值(RMS)最为⽅便，因此习惯上将电击作为正弦波来处理。峰值测量⽅法更适合于⾮正弦波形(接触电流在这⾥预计有更重要的价值)，但也同样适⽤于正弦波形。对测量感知、反应和摆脱电流所规定的⽹络是具有频率响应特性的⽹络，这种加权⽹络可以对⼯频下的单⼀限值进⾏规定并作为基准。
因为感知、反应和摆脱接触电流和峰值有关，并且随频率的变化⽽不同，所以测量⽹络的频率特性显得尤为重要。由于设备电路组件分布电容、引线电感和电压测量装置的特性差异，直接体现在输出电压和输⼊电压⽐值之上，⽽输出电压和输⼊电压⽐值⼜与输⼊阻抗和传输阻抗息息相关。因此不同的触电类型应该选⽤不同的测量⽹络。1、感知电流和反应电流使⽤图2 的⽹络；2、摆脱电流使⽤图3的⽹络；3、电灼伤使⽤图4 的⽹络
测量⽹络考虑到了较⾼频率的电流对⼈体的作⽤，并模拟了⼈体阻抗随频率增⾼⽽降低的情况，以电流的峰值、频率加权值确定摆脱电流、反应电流和感知电流的限值。在低频下显著的结果是反应或摆脱效应，⽬前在TV产品中主要使⽤图2⽹络。
2
图2 加权接触电流（感知电流或反应电流）的测量⽹络
⼈体对电流的感知和反应是由流过⼈体内部器官的电流引起的，为了准确测量这些效应，要求对反应电流随频率变化进⾏研究和补偿。对于引起不⾃主反应的电流，图2的⽹络模拟了⼈体阻抗，并且给出了随⼈体频率特性的加权值。这是基于假定反应电流和感知电流的频率特性的形状是相同的，并且建⽴频率特性的数据实际上是从感知电流的阈值的试验中得到的。该测量⽹络适⽤于50 Hz和60 Hz或更⾼频率下电流限值⾼达摆脱电流限值，以及加权等效于50 Hz 和60 Hz下电流限值⾼达2mA有效值的情况。对于较⾼限值电流的测量，如果涉及到摆脱能⼒，则该⽹络将因为考虑到摆脱电流和不同频率的加权的需要⽽使⽹络使⽤受到。对于感知和反应的接触电流，交流或直流值等于U2峰值除以500Ω，即：I=U2(1)
500
2
图3加权接触电流(摆脱电流)的测量⽹络
⼈体丧失摆脱物体的能⼒是由流过⼈体内部( 例如: 通过肌⾁) 的电流所致，摆脱电流限值的频率效应不同于感知电流、反应电流或电灼伤电流的频率效应，特别是频率在1kHz 以上时更是如此。图3的⽹络模拟⼈体阻抗，并额外加权以模拟⼈体对电流的频率效应，该电流应能引起肌⾁痉挛(肌⾁不⾃主的收缩)、丧失摆脱可握紧零部件的能⼒。有关摆脱电流阈值的接触电流使⽤U3峰值除以500Ω，即：I=U3(2)500
1
图4 未加权的接触电流的测量⽹络
电灼伤是由于电流流过或穿过⼈体表⽪⽽引起⽪肤或器官的灼伤。若规定了电灼伤的限值，也要在没有频率加权的情况下测量接触电流。如果超过电灼伤电流极限有效值先于超过感知 反应和摆脱反应的加权峰值电流限值，则使⽤电灼伤所确定的标准判断。如果发⽣电灼伤，通常也只是 30~500 kHz 的范围内，并取决于电流的波形和所使⽤的限值。如果上述频率不是主要分量，则不必测量电灼伤限值。电灼伤接触电流为：I=U 3500 (3) 泄露电流测量电路
根据测试标准要求，需要在正相、反相、N 线断、N 线通等不同模式下测量EUT 的泄露电流，如图5所⽰：
图5 泄露电流测量模式⽰意图根据GB/T12113和IEC 60990
标准要求，供电电源⼀定要进⾏隔离，并且零线与地线要连接在⼀起。简单的⽅法可以⽤电压表测试⼀下零线与地线之间是否有电压，如果电压⼤于2V ，⽐如220V 的电源，零线与地线之间有100V 以上，这种情况需要把电源的零线和地线连接起来，如图6所⽰。
图6 供电电源端⼦N端与G端短接⽰意图
不同的测试模式下所对应的测试电路不同，考虑测试的⽅便性，需要专门的测试设备控制EUT，常⽤的测试设备如图6所⽰，测试时请注意电源的极性，⽕线⼀定要连接到接触电流测试转换开关的“L”端，如果接错，会有触电的危险。
图6 泄露电流测试设备
图6所⽰的设备中，右⾯的设备是泄露电流测试⽹络，其类型为图2所⽰的加权接触电流（感知电流或反应电流）的测量⽹络，原理前⾯已有详细说明。左⾯的设备为泄露电流测试转换开关，其原理如图7所⽰：
GB/T12113 IEC 60990
图7 泄露电流测试转换开关原理图
当要求正向测量时，电流如图中红⾊标线所⽰导通，当要求反向测量时，电流如图中绿⾊标线所⽰导通。当要求N线导通通时，开关n导通；当要求N线断开时，开关n断开。
测试时样机输出不能接电⼦负载，以免测试数据错误，如果客户有特殊要求需要带载测试，可以外接⽔泥电阻测试。根据安规测试经验，在测试时背光对漏电流基本⽆影响，可以不考虑背光对漏电流测试的影响，因此加载测试时可以不加背光负载。
