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壓敏電阻器國內自愿CQC認證標準換版解析
發表時間:2023-03-25 14:08:21
壓敏電阻器屬于半導體陶瓷元件，該類元件的特點是在一定電壓范圍內，隨著電流增大其電導值急速上升。作為瞬態過電壓保護元件，壓敏電阻器主要是通過抑制瞬態過電壓的方式來保護各類電子電氣設備不受浪涌電壓的破壞。

自2022年10月20日起至2023年7月31日，壓敏電阻器生產企業可自愿選擇按照新版標準或舊版標準實施認證。自2023年8月1日起，應采用新版標準實施認證并出具新版標準認證證書，不再頒發舊版標準認證證書。

接下來為大家介紹壓敏電阻器國內自愿CQC認證涉及的國內外標準，并對新舊版本標準的差異進行對比分析，以及幫助壓敏電阻器生產企業及相關方深入了解新版標準的要求，順利完成換版工作。


一、標準換版背景

國內自2002年起開展了壓敏電阻器的自愿認證工作，該類產品的認證依據標準是GB/T 10193-1997《電子設備用壓敏電阻器第1部分：總規范》[1]和GB/T 10194-1997《電子設備用壓敏電阻器第2部分：分規范浪涌抑制型壓敏電阻器》[2]。

由于整機應用時對壓敏電阻器提出明確要求，2012年壓敏電阻器認證實施規則換版時依據標準中增加了GB 4943.1-2011《信息技術設備安全 第1部分：通用要求》[3]和GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設備 安全要求》[4]；壓敏電阻器生產企業可以根據自身產品的實際情況自愿申請加測GB 4943.1-2011和/或GB 8898-2011的相關條款。

隨著標準GB 4943.1-2022《音視頻、信息技術和通信技術設備第1部分：安全要求》[5]代替G B 4943.1-2011和GB 8898-2011，壓敏電阻器自愿認證隨之開始了新一輪的證書換版工作。根據最新版實施規則的要求，壓敏電阻器的認證依據標準變化如下：GB 4943.1-2022代替GB 4943.1-2011和GB 8898-2011，同時增加IEC 61051-2:1991+AMD1:2009《電子設備用壓敏電阻器 第2部分：分規范 浪涌抑制型壓敏電阻器》[6]。

了解新舊版本標準之間的差異是換版工作順利開展的關鍵。本文將基于壓敏電阻器的測試要求，對國內自愿CQC認證涉及的各項標準進行解析。

二、標準差異分析

1. 元器件標準與整機標準的差異 

GB/T 10193-1997作為電子設備用壓敏電阻器的總規范，規定了相關試驗的試驗方法和要求。而GB/T 10194-1997作為浪涌抑制型壓敏電阻器的分規范，規定了試驗順序、試驗的詳細要求、每個試驗的樣品數量及合格判定準則。

GB 4943.1-2011第1.5.9條要求“如果電涌抑制器用在一次電路中，那么應當是VDR符合附錄Q，注：有時VDR是指壓敏電阻器和金屬氧化物壓敏電阻器”。附錄Q要求壓敏電阻器在滿足GB/T 10194-1997的基礎上，優先氣候類別應達到10/85/21，即下限類別溫度-10℃，上限類別溫度+85℃，濕熱持續時間21天，且最大連續交流電壓至少應當是設備額定電壓的1.2倍或設備額定電壓范圍上限電壓的1.2倍。

同時，符合上述要求的壓敏電阻器還應當進行組合脈沖試驗，使用交替極性的6kV/3kA組合脈沖，電壓波形為1.2/50μs，電流波形為8/20μs，沖擊10次，每分鐘2次。試驗后，滿足GB/T 10194-1997表1組別1的性能要求，且鉗位電壓的變化不得超過10%。

GB 8898-2011第14.12條中規定，為了抑制電網電源中的過電壓進入設備而使用的浪涌抑制型壓敏電阻器應當符合GB/T 10194-1997標準要求，且優先氣候類別應達到10/85/21，最大連續交流電壓至少應當是設備額定電壓的1.2倍。GB 8898-2011的組合脈沖試驗與GB 4943.1-2011相比有些許區別，GB 4943.1-2011要求采用交替極性的組合脈沖，而GB 8898-2011中未有提及。因此，則遵循GB/T 10194-1997標準中表1組別1在一個方向沖擊10次，每分鐘2次。試驗后，滿足GB/T 10194-1997標準中表1組別1的性能要求，且壓敏電壓的變化不得大于10%。

此外，GB 8898-2011還要求浪涌抑制型壓敏電阻器的涂層應符合GB/T 11020-2005《固體非金屬材料暴露在火焰源時的燃燒性試驗方法清單》中的可燃性等級V-0或更優等級，按照GB/T 11020或附錄G中G.1.1來檢驗是否合格。而GB/T 10193-1997、GB/T 10194-1997中的著火危險試驗是遵循電子元器件詳細規范的要求，詳細規范SJ/T 10348-1993《電子元器件詳細規范浪涌抑制型壓敏電阻器 MYG2～MYG3型過壓保護用氧化鋅壓敏電阻器評定水平E》[7]和SJ/T 10349-1993《電子元器件詳細規范浪涌抑制型壓敏電阻器MYG3型過壓保護用氧化鋅壓敏電阻器評定水平E》[8]中是對壓敏電阻器側面施加針焰，火焰持續時間5s，余焰持續燃燒時間不超過30s。

GB 8898-2011中的熱應力試驗是針對壓敏電阻器隨整機考核時的要求，而非對于元器件本身的要求，故本文對此不再贅述。

若壓敏電阻器認證時在元器件標準的基礎上加測GB 4943.1-2011和GB 8898-2011，則需在滿足GB/T 10194-1997要求的基礎上，使氣候類別和最大連續交流電壓符合一定條件，再相應地補充GB 4943.1-2011和GB 8898-2011中的組合脈沖試驗以及GB 8898-2011中的著火危險試驗。

2. 新版標準與舊版標準的差異

GB 4943.1-2022標準中G.8.1中要求壓敏電阻器應符合IEC 61051-2:1991+AMD1:2009或IEC 61643-331:2017《低壓電涌保護器元件 第 331 部分:金屬氧化物壓敏電阻(MOV)的性能要求和試驗方法》，由于國內壓敏電阻器認證未采用IEC 61643-331:2017，故本文對該標準不進行討論。無論壓敏電阻器是否具有防火防護外殼，都要滿足以下要求：優先氣候類別應達到10/85/21，這與舊版標準的要求是一致的。而最大連續交流電壓至少應當是設備額定電壓的1.25倍或設備額定電壓范圍的上限電壓的1.25倍。以國內設備額定電壓220VAC為例，壓敏電阻器的最大連續交流電壓至少應是275VAC（220*1.25），該值同樣也滿足220VAC的1.2倍，因此換版時不需要補測。

GB 4943.1-2022標準中表12是用于確定電網電源瞬態電壓（峰值）。從GB 4943.1-2022標準中表12可以看出，對于過電壓類別Ⅳ，除了交流電網電源電壓600V時采用8kV/4kA的組合脈沖，其他電壓均采用6kV/3kA的組合脈沖。對于其他電壓，舊版GB 8898-2011的6kV/3kA組合脈沖頻次高于GB4943.1-2022的6kV/3kA組合脈沖，因此換版時不需要補測。而對于過電壓類別Ⅳ、交流電網電源電壓600V的情況，換版時則需補測8kV/4kA的組合脈沖試驗。作為替換的方法，在考慮標稱電網電源和過電壓類別的情況下，可以接受IEC 61051-2:1991+AMD1:2009的組合脈沖。

GB/T 10194-1997等同采用IEC 61051-2:1991，IEC 61051-2:1991+AMD1:2009在IEC 61051-2:1991的基礎上進行了修訂，差異主要是在表1組別1中增加了組合脈沖試驗作為可選試驗，即8/20μs脈沖電流和組合脈沖（電壓波形為1.2/50μs，電流波形為8/20μs）試驗是可選的，詳細規范中應說明所進行的試驗。IEC 61051-2:1991+AMD1:2009的組合脈沖為一方向沖擊10次，每分鐘1次。試驗后，壓敏電壓與試驗前相比變化不得大于10%。由于修訂后的標準中增加的是可選而非必選試驗，因此換版時不需要針對該項目進行補測。

GB 4943.1-2022標準中G.8.1要求浪涌抑制用壓敏電阻器的本體材料應通過GB/T 5169.5-2020的針焰試驗，火焰持續時間10s，余焰持續燃燒時間不超過5s。如果浪涌抑制用壓敏電阻器的本體材料符合V-1級材料，則不需要進行針焰試驗。舊版GB 8898-2011中要求的可燃性等級V-0級優于V-1級，因此本次換版時不需要補測。 GB 4943.1-2022標準中G.8.2著火安全防護是針對壓敏電阻器隨整機考核時的要求，而非對于元器件本身的要求，故本文對此不再贅述。

綜上，在本次標準換版中，壓敏電阻器的認證依據標準由GB/T 10193-1997、GB/T 10194-1997、GB 4943.1-2011和GB 8898-2011更新為GB/T 10193-1997、GB/T 10194-1997、GB 4943.1-2022和IEC 61051-2:1991+AMD1:2009。通過上述標準的對比可知，在換版時相關企業僅需針對用于接入交流電網電源電壓600V、過電壓類別Ⅳ的整機所用的壓敏電阻器補充差異試驗，其他情況均可直接進行證書換版。

三、結語

壓敏電阻器作為電子產業中不可或缺的瞬態過電壓保護元件，涉及的企業多、證書量大。本文對壓敏電阻器國內自愿CQC認證的依據標準進行深入對比分析，羅列了相關標準的測試要求，總結出新舊版本標準的內容差異和此次換版的重要關注點，以期幫助壓敏電阻器各相關方進一步了解本次換版的具體要求，推動換版工作順利進行。