详谈安全规格UL 62368 与 UL 60950主要区别及设计举例分析
原创 磁性元器达人 磁性元件达人 2025年12月26日 06:19 广东
UL 62368 与 UL 60950 均为电子电气产品的安全标准,但前者是后者的替代标准,在理念、适用范围和技术要求上存在显著差异。核心区别如下:
标准概览
核心技术差异
1. 危险分类体系
UL 60950:采用 SELV (安全特低电压)、LPS (功率限制电源)、TNV (通信网络电压) 等概念进行分类,并严格区分危险电压与受限制电压电路。
UL 62368:引入 ES (能量源) 分级 (ES1/ES2/ES3) 和 PS (电源) 分级 (PS1/PS2/PS3),并定义了不同人员类别 (一般/受过培训/熟练人员) 的防护要求,逻辑更统一。
2. 绝缘与电气距离
电气间隙 (Clearance):62368 要求更严。它结合“工作电压”和“耐受电压”两条路径查表,并引入暂态过电压 (TOV) 考量,通常比 60950 要求更大的间距。
爬电距离 (Creepage):62368 根据电路频率 (是否 >30 kHz) 选用不同表格,并要求当爬电距离小于电气间隙时,应取两者中的较大值。
3. 温升与表面温度
UL 60950:采用统一的温升限值表 (Table 4C),主要考核部件相对于环境温度的升高值。
UL 62368:引入“接触温度限值”概念 (Table 38),直接限制可触及表面的温度,并区分不同接触时长和身体部位,对用户体验和防烫伤要求更高。
4. 机械防护与外壳
UL 60950:要求外壳具备足够的机械强度以防止危险,测试项目相对概括。
UL 62368:对安全防护的强度要求更具体,明确了恒定力、冲击、跌落、玻璃冲击等一系列详细的测试方法和判定标准。
5. 防火要求
UL 60950:对内部线材的防火等级有明确要求 (如 VW-1/FT-1)。
UL 62368:对 PS2/PS3 电路的线材要求燃烧测试 (如 IEC 60332-1-2),并提高了对防火外壳的防火等级要求,许多情况下需达到 V-0。
6. 电池安全
UL 60950:对电池保护电路有要求,但相对分散。
UL 62368:新增了专门的 Annex M,系统性地规定了锂电池的保护电路、充电限制、短路防护等要求,以应对移动设备、充电宝等产品的风险。
7. 声学能量 (噪声)
UL 60950:通过引用 EN 50332 标准来控制耳机输出声压。
UL 62368:在标准中直接纳入“声学能量源”条款,要求对声音输出进行风险评估和防护,方法更统一。
8. 新增风险防护
UL 62368 增加了对新兴风险的防护要求,这是 60950 所没有的,例如:
光学辐射 (激光、LED)
液体绝缘材料
无线电力传输 (无线充电)
户外设备和防火外壳开孔
升级建议
对于仍按 UL 60950 设计的产品,若计划进入国际市场或上架主流电商平台 (如亚马逊、TEMU),建议直接按照 UL 62368 进行设计和认证,主要原因如下:
法规趋势:UL 60950 已被取代,新项目无法申请。
市场要求:主流电商平台普遍要求提供 UL 62368 测试报告。
设计前瞻性:62368 的理念更先进,能更好地覆盖未来产品功能扩展带来的新风险。
针对上一轮提到的关键条款变更,以下将通过具体的设计案例,说明从 UL 60950 升级到 UL 62368-1 时的应对策略。
案例一:电气间隙与爬电距离不足
场景:一款沿用 60950 设计的 220V 输入适配器,在 62368 预测试中,变压器初次级间距被判定不合格。
60950 设计:初级 (L/N) 与次级之间,电气间隙 4.0mm,爬电距离 5.0mm,按旧标准合格。
62368 要求:需按“工作电压”和“耐受电压”两条路径分别计算电气间隙,并取较大值。对于 220V 市电,加强绝缘的电气间隙要求提升至约 4.6mm (基于耐受电压),而爬电距离要求保持 5.0mm 或更高。
整改方案:
优化布局:将变压器向板边移动,增加初次级之间的直线距离。
增加隔离:在 PCB 上增加一片 1mm 宽的隔离槽,将爬电距离从 5.0mm 提升至 6.0mm 以上,同时电气间隙也得到满足。
调整布线:高压走线避免紧贴板边,并增加开槽或挡墙,确保满足 62368 对“功能绝缘 1.5mm / 基本绝缘 2.0mm / 加强绝缘 4.0mm”的要求。
设计启示:62368 对电气间隙的要求更严,尤其在考虑暂态过电压时。高密度设计必须提前为隔离槽和爬电距离预留空间。
案例二:防火外壳与开孔设计
场景:一款台式电脑电源的金属外壳被认定为防火外壳,其侧面大面积的散热开孔靠近内部高发热元件 (PIS),在 62368 测试中不符合要求。
60950 设计:侧板开孔较大,依靠内部挡片防止异物掉落,结构已通过认证。
62368 要求:根据条款 6.4.8.3.4,防火外壳侧面在 PIS 下方 15mm 范围内的开孔,必须满足严格的尺寸限制或防火测试。CTL 决议明确指出,仅靠内部挡片无法豁免该条款,因为外部可燃物仍可能接近火源。
整改方案:
减少开孔:优化内部风道,将主要散热孔从侧面移至顶部或底部。
缩小孔径:若侧面必须开孔,则严格控制开孔尺寸和总面积,使其符合标准附录的“防火开孔”要求。
材料升级:将外壳材料从 V-1 级阻燃提升至 V-0 级,以提供更宽的合规裕量。
设计启示:62368 对防火外壳的开孔位置和尺寸有更细致的规定。设计时应避免在防火外壳侧面(特别是 PIS 下方)布置大面积开孔。
案例三:电池安全与充电保护
场景:一款内置锂电池的音箱,在 62368 评估中因充电保护策略不完善而被要求整改。
60950 设计:具备过充、过放、短路保护,但未明确考虑低温充电限制。
62368 要求:依据附录 M,需系统性管理电池安全,特别是充电控制。明确要求电池在低于特定温度时必须停止充电,并对保护电路的单点故障进行考核。
整改方案:
硬件升级:在充电管理芯片中增加电池温度监测功能,并设定充电使能的温度窗口(如 0℃ ~ 45℃)。
软件策略:当温度低于 0℃ 时,固件禁止充电并提示用户;当温度高于 45℃ 时,降低充电电流或停止充电。
电路验证:在充电回路中模拟单点故障(如保护 IC 失效),验证电池是否仍处于安全状态,必要时增加冗余保护。
设计启示:62368 对电池安全的要求从“有保护”提升到“系统性防护”。必须增加温度相关的充电策略和针对保护电路的故障分析。
案例四:表面温度与用户可触及点
场景:一款路由器在 62368 温升测试中被发现,其塑料外壳顶部在长时间工作后表面温度达到 75℃,超过了标准限值。
60950 设计:考核重点是内部关键部件的温升(如变压器、整流桥),对可触及外壳的温度限值相对宽松。
62368 要求:直接考核用户可触及表面的接触温度,并根据接触时间和身体部位设定了更严格的限值。
整改方案:
降低热源:优化 DC/DC 电路布局,增加散热片或导热垫,降低热点温度。
增加隔热:在 PCB 与外壳之间增加隔热泡棉,阻断热量直接传导。
改善通风:优化外壳顶部和底部的开孔率,增强自然对流散热。
调整标签:若温度仍接近限值,需在丝印上增加“表面高温,避免长期触摸”的警告标识。
设计启示:62368 更关注用户体验和防烫伤。设计阶段就需评估热点,并通过结构、材料和散热设计确保表面温度合规。
案例五:软件控制的安全功能
场景:一款网络摄像头在 62368 评估中,因其固件中的看门狗 (Watchdog) 机制可被软件禁用,被认为不符合软件安全控制要求。
60950 设计:对软件保护机制的可靠性要求不高,主要依赖硬件保护。
62368 要求:对软件实现的安全功能(如过温、过流保护)进行风险评估,要求这些措施具备足够的鲁棒性,防止被意外或恶意绕过。
整改方案:
硬件锁定:将看门狗的使能信号连接到硬件复位电路,确保软件无法永久关闭。
独立监控:采用独立的硬件监控芯片,周期性检查主 CPU 的运行状态,实现硬件级保护。
安全通信:对远程配置、固件升级等功能增加身份认证和权限控制,防止非法修改安全参数。
设计启示:62368 要求将软件视为安全体系的一部分。关键保护逻辑必须具备防篡改能力,不能仅依赖纯软件实现。
案例六:关键器件与供应链
场景:一款显示器在采用 62368 认证的电源板后,整机认证时仍被要求补充部分测试,原因是部分关键器件(如光耦、连接器)仅持有 60950 认证。
60950 设计:供应链沿用旧标准认证的器件,整机厂通常无需重新评估。
62368 要求:虽然标准允许使用旧标准认证的组件,但发证机构会重点审查这些组件在新标准下的适用性。对于安全关键器件,更倾向于使用已通过 62368 认证的型号。
整改方案:
供应链审核:要求关键器件供应商提供 62368 认证或测试报告。
器件替换:逐步将仅符合 60950 的器件替换为通过 62368 认证的型号。
补充测试:对于无法立即替换的器件,在整机层面进行额外的风险评估和补充测试。
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