スマートアプライアンスの安全基準を理解する

スマートアプライアンスを設計する際に、どのIEC電力規格に精通している必要がありますか？この記事では、スマート家庭用デバイスの分類と設計の電力要件について説明します。

スマートデバイスの市場は間違いなく急速に成長し続けており、スマートアプライアンスセクターも同様です。 Statistaによると、スマートアプライアンス市場セグメントの収益は、今年は384億ドルに達すると予想され、2025年までに2億6,200万世帯がスマートアプライアンスを使用すると予測されています。また、利用可能なスマートアプライアンスの種類は、マイクロ波、冷蔵庫、サーモスタットなどに拡大しています。 、オーブン、エアフライヤー、製氷機、圧力調理器。

図1。 （左）高解像度ディスプレイ付きのスマート冷蔵庫。 （右）Wi-Fi接続を備えたスマートな洗濯機と乾燥機。

スマートデバイスやIoT（Internet of Things）の利用も家全体で拡大しており、玄関のスマートドアベルから、エネルギー使用量を最適化できるさらに高度なスマートサーモスタットや、特定のアイテムが残り少なく。

スマート家電は、他のスマートデバイスとは異なる一連の規格に準拠する必要があり、それらの規格への準拠は設計段階で開始する必要があります。特に、成長するスマート家電市場で成功するには、適切な電力関連の規格に準拠することが重要です。

設計段階のできるだけ早い段階で適切な基準を特定して従うことで、意思決定を簡素化し、市場投入までの時間を短縮できます。

スマート家電

家電製品はこれまでほどシンプルではなく、IoT（モノのインターネット）機能やインテリジェントシステムを急速に活用しています。アプライアンスは、グラフィックディスプレイとワイヤレス接続を備えているため、ITE（情報技術機器）アプリケーションと非常によく似ていますが、ITE、ICT（情報通信技術）、およびAV（オーディオビデオ）に分類されるスマートデバイスとは異なります。

主な違いは、それらがどのように使用されるか、ユーザーが誰であるか、どこで使用されるか、およびユーザーがそれらとどのように対話できるかにあります。たとえば、世界中の人々の居間や寝室に見られる、スマートアプライアンスとして分類されるスマートテレビは、ライブおよびストリーミングエンターテインメントを利用することをはるかに容易にしました。ただし、過去のテレビとは異なり、スマートテレビはデータ接続に大きく依存しています。

一方、スマート冷蔵庫はキッチンにあり、人工知能に基づいて意思決定を行い、他のデバイスやアプリと通信して、特定の製品が不足していることをユーザーにアラートで送信したり、ユーザーに代わって注文したりするなどのタスクを実行できます。 。

スマート家電は、ユーザーがプログラムして、あるレベルで自動化を提供できます（たとえば、午前6時にコーヒーメーカーをオンにするか、全員が家を出るときにサーモスタットをより高い温度に設定します）が、自分で決定することもできます人工知能を介して（たとえば、エネルギー消費を最小限に抑えるためにサーモスタット設定を調整します）。このタイプの使用法は、従来のスマートデバイスよりも相互接続性が高く、複数のインターフェイス（つまり、ユーザーとの対話、他のデバイスとの対話、アプリケーションとの通信）を伴う場合があります。そして、そのようなデバイスを設計して電力を供給するための正しいアプローチを決定するための鍵は、IEC60335-1規格にあります。

家電製品の安全基準

家電製品（スマート家電を含む）の安全基準はIEC 60335-1であり、これはいくつかの点でIEC60950およびIEC62368-1に類似しています。ただし、スマート家電を説明するために、IEC 60335-1規格は、最新の家電がインターネットに接続されている可能性があり、手動ではなく電子制御を備えている可能性が高いことを認識しています。

IEC 62368-1を含む新しい規格は、危険に基づく安全工学（HBSE）に焦点を合わせています。これは、潜在的に危険なエネルギー源と、エネルギー移動の発生を可能にする可能性のあるメカニズムが特定され、それらを防止するための対策が講じられていることを意味します。また、セーフガードを導入するだけでなく、その有効性を評価する必要があります。

標準の調和

スマートモデルを含む家電製品の基準を調和させることは非常に困難です。 IEC 60335-1は、北米では、メキシコ（NMX-J-531 / 1-ANCE）、米国（UL 60335-1）、およびカナダ（CAN / CSA-C22.2 No. 60335-1）。ただし、米国は特定の製品に関連するUL60335の100以上のパート2規格のすべてを認識しているわけではないことに注意してください。米国とは異なり、欧州規格EN60335-1はパート2規格のほとんどを認識しています。

IEC電力規格の比較：IEC 60950、IEC 62368、およびIEC 60335

電源のコンテキストでは、IEC 60950、IEC 60335、およびIEC 62368の間にいくつかの違いがあり、新しい規格に精通するための最良の方法は、既存の規格と比較することです。ほとんどの場合、IEC 60335は、IEC63268およびその遍在する前身であるIEC60950よりも厳格です。以下では、すべて電源と外部アダプタのコンテキストで、IEC60335を情報技術機器のよく知られたベンチマーク60950標準と比較しています。

現在の漏れ要件

漏れ電流を考慮する：IEC 60335規格では、漏れ電流を携帯機器の場合は0.75 mA、固定機器の場合は3.5mAに制限しています。

ただし、IEC 60950には3つの異なるカテゴリ（ハンドヘルド、可動、固定）があり、これら3つすべて（ポータブルを含む）のリーク電流は、IEC 60335が固定機器に必要とするものと同じ3.5mAです。

クリーページ要件

強化絶縁を使用した250VAC〜300 VACの動作電圧の沿面距離要件は、次のとおりです。IEC60950には6.4 mmが必要ですが、IEC60335には8.0mmが必要です。図2に示すように、沿面距離は2つの導電性部品間の絶縁面に沿った最短経路を指していることを念頭に置いて、IEC60335はより厳格です。

図2。 （上）クリアランス距離の例。 （下）沿面距離の例。

ただし、同じ作業条件下でのクリアランス（空気中の2つの導電性部品間の距離）の場合、IEC60950には4.0mmが必要であり、IEC60335には3.5mmしか必要ありません。

絶縁電圧要件

違いのもう1つの例は、絶縁電圧にあります。これは、電源の入力と出力またはシャーシの間に短時間印加される最大電圧を指します。

IEC 60950は、3 kVの入力から出力への絶縁の固定値、および500 Vの最大出力からアースへの動作電圧を定義します。一方、IEC 60335は、入力から出力への絶縁電圧要件のみを定義します。 2.4 kV +（動作電圧x 2.4）で、最大出力からアースへの動作電圧はありません。

CUI電源を使用したIEC60335-1規格への準拠

成長する（そして競争の激しい）スマートアプライアンス市場で成功するには、正しい一連の基準を満たす適切な電源を見つけることが不可欠です。ただし、電源またはアダプタが完全に準拠していることを確認するためにIEC 60335-1規格をナビゲートすることは、困難な場合があります。

CUIの電源装置は、IEC60335-1の厳しい基準を満たすように設計されています。 1つ目は図3に示すPBO-3C / 5C / 10Cシリーズ（3-10W）で、超小型SIPパッケージのオープンフレームボードマウントAC-DC電源です。限られたスペースのアプリケーションに適しているだけでなく、電力需要の少ないアプリケーションにも経済的なソリューションです。

図3。 （左）PBO-3C、（中央）PBO-5C、（右）PBO-10C。

次の製品ラインは、コンパクトな設計、85〜305 VACの入力電圧範囲、および広い動作温度範囲。

最後に、VOF-100C / 120C / 180C / 200C / 225C / 350Cシリーズ（100-350W）の電源装置もオープンマウントAC-DC電源装置です。これらは、スタンバイ消費電力と全体的な消費電力を削減するように設計されており、IEC 62368、60335、および61558の認定を受けています。

CUIのWebサイトには、IEC60335-1認定の電源装置を見つけるために必要なさまざまなツールとリソースが用意されています。また、アプリケーションノートやビデオなどの資料も提供しています。

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