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原创 7th原创赛

拷问IEEE&IEC:一条简简单单的标准,一场旷日持久的温水青蛙悲剧......

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POWER扫地僧
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初级工程师
  • 2017-9-12 21:32:33
   写在前面的忠告:David J.Agans先生在他著名的调试九法》里警告:深信不疑是真理的可怕敌人,甚至比谎言更为可怕。而诗人陆游,则早在800年前就说过:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。
      肯定会有相当一些业内人士,习惯性出于对于IECIEEE权威根深蒂固的、本能的维护,将振振有辞的指出,实施了近百年的这一条简单安规标准根本不可能存在任何谬误!
      然而,就是有些简单的原理性错误,往往人们都会认定,就算用脚指头去怎么想也绝不会出错的事,最后都证明确实还是错了——如同烧死了布鲁诺之后,地球还是没资格成为宇宙的中心,尽管曾经有无数个世纪人类以为它是。
当所有专家都被假象一再的深度迷惑,整个世界以遵从标准的名义全都放下思辩和质疑而匍匐拜倒在权威脚下,灾难就浑然不觉的降临了。
      今天在这里针对IECIEEE等机构制定的一条简单得不能再简单的安规标准问责,一样肯定会有不少的业界同行,行家,甚至大咖,认为我的大脑真的根本不如他们的脚指头灵光,更有甚者,会认为把我的大脑和他们的脚指头相提并论是侮辱了他们的脚指头。
      所以我首先诚恳的忠告:关于这条简单的安规标准之错误,从发现到现在,22年来,本人在设计中不断的经历并一次次验证,从原理到产品,再到对他人产品的维修,到无一例外的验证着——就是这条无数人只愿意用一只眼*上半秒种就认定:这是一条即使用脚指头做判断都绝不会错的安规标准,千真万确还真就是IECIEEE这些老牌权威机构里的专家用脚指头决定并郑重而工整地写成的百年魔咒。我深信他们若泉下有知,一定会为之羞愧不已。而直接从标准手册里照搬到产品设计中的无数工程师,也从未想到过绝知此事要躬行”。
    根据度娘资料:国际电工委员会(IEC)成立于1906年,至2017年已有111年的历史。它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构,负责有关电气工程电子工程领域中的国际标准化工作。
    IEEE的两个前身AIEE(美国电气工程师协会)成立于1884年,IRE(无线电工程师协会)成立于1912年。于1963年1月1日合并成立IEEE。作为全球最大的专业学术组织,IEEE在学术研究领域发挥重要作用的同时也非常重视标准的制定工作。IEEE专门设有IEEE标准协会(IEEE-SA,IEEE Standard Association),负责标准化工作。IEEE-SA下设标准局,标准局下又设置两个分委员会,即新标准制定委员会(New Standards Committees)和标准审查委员会(Standards Review Committees)。 IEEE的标准制定内容包括电气与电子设备、试验方法、原器件、符号、定义以及测试方法等多个领域。
IECIEEE的专家们写下的这条安规标准是这样的:
CLAUSE 2.1.1.7
Discharge of capacitors in the primary circuit(初级线路电容放电)
在输入线路断开后,连接在外部电源电路上的电容(容量超过0.1uF)放电时间常不超过下 列数值。
经过一个时间常数电压将衰减到起始值的37%
——对A型可插式设备:1S;
——对永久性连接式设备和B型可插式设备:10S。
      如果要为这道魔咒取个恰当的名字,我觉得叫“37帕魔咒”还是比较合适的——以为保障了偶尔接触插头的人员安全就万事大吉,满世界却从此到处隐藏同一个随时都可能发作的致命隐患,所有的青蛙都心怀12万分对IECIEEE的感佩与崇敬,前赴后继的在某一个注定的时刻在突然沸腾的开水里挂掉,并且坚信不疑只是因为无法抗拒无法预料的自然概率。
      原理和实验验证都充分证明,这个1秒/10秒放电到37的放电时间常数,因为远大于交流市电的半周期时间,因此,每个半周期内电容所充电得到的电压都无法在本个半周期内充分释放,总是在下半个周期从电源汲取更多的反向电压来先中和,再充电,不断持续必然会导致激荡,尤其在电源插头插拔,遭遇雷击,浪涌等冲击的时候,产生尖峰高电压,不断的来回激荡并施加给包括其自身的整个电路,所有开关电源的电路中,器件老化失效的主要根源就是这些激荡高尖峰电压不断冲击直接导致的,一个极典型的灾难性事故是,很多用于给电动摩托车电池充电的开关电源充电器就是这一因素直接的诱发了充电时的爆炸燃烧。
      而开关电源中的关键器件:MOS管以及IGBT管的老化失效,爆炸损毁,最容易被忽视的因素,就是这个测试标准必然导致的尖峰高压冲击,——开关电源的可靠性之所以一直这么差强人意的最根本原因即在于此。——现在证明这不是开关电源的天生宿命——只要按照这个阿尔达时间常数公式对放电电阻的阻值进行限制:R*C1F/2,即电容电阻的时间常数乘积须小于等于交流电的半周期时间。
     以下所列举的若干事例均是本人22年来的亲历故事。
     1995年——初识魔咒:
     那一年,为家用电器厂设计、生产智能控制板,其中所用到的简单小功率电源部分,就是常用的半波整流阻容降压电路,如图一:
场合书1.jpg
图一
      在客户退回来的问题PCBA中,总是有个别扳子上的R2电阻开路导致的死机,按照通常的思路,要么换供应商,要么换更耐冲击的线绕电阻。可是我就是想确认一下这种简单的被众人认可的电路结构是不是真的不存在任何问题,我用数字万用表测量,在并联470K电阻的1UF电容上能够看到插拔电源时会出现超过AC600V的电压读数,而换成150K电阻之后,表上的电压读数就很难超过AC400V。于是我在小伙伴面前再次演示了这个过程,最后,毫无悬念的决定,将R2的参数从470K/0.25W调整为150K/0.5W,之后所有出货的PCBA不再有由于R2开路造成的死机。
     平心而论,个人认为:大愚若智如我,既然我都可以分析出来这个错误,那这世界上的聪明人应该也能够。
然而,非也。
      在2006年,自家一种某名牌产品坏了,拆开检查,发现是那个C1电容开路所致,我都没连累一下脚指头,就换了电容和电阻,现在是2017年,还好好的用着。
      2009年,在阿尔达恒温烙铁中,因为大意,最初用一只200K1210电阻搭配0.1UF电容,最后发现无法杜绝后级控制部分的可控硅误触发,改成262K1210电阻串联后与电容并联搭配,才没再发生同样故障。
      到了2010年,某公司因为成本原因,选用了某型号的国产仿制PWM电源芯片(内置MOS管),组装完成后上老化架的时候,平均上去一双,炸掉一个,问到我,我也没麻烦自己的脚指头,让他们把390K/0.25W的换成200K/0.5W电阻试试。结果很OK
      接着是2012年,家里刚买一年的某名牌LED电视机罢工,售后检查完后要换板子,我这次用脚指头想了半秒,就决定看一眼新板子,于是看到了这个:
场合书2.jpg

图(二)
    厂家的板子上,将其中的放电电阻R一分为四,22M并联后再串联,等效电阻仍然是2M。——我真诚的认为,采用这种方法的设计者们一定很认真的用大脑而不是脚指头严谨思考后作出的慎重决定——就算万一其中某个电阻翘掉了,其他三个继续负责到底!OK?肯定没有人认为这些设计者存在一丝不敬业的嫌疑,事实上也如此,他们在忠实的遵照IECIEEE的权威标准行事,并作出了预先的设计防范处理,也许最开始想出这个方法的设计者,还从他老板那里拿到一笔丰厚的奖金呢。
      现在已经过了5年,那电视机没再麻烦过该电视厂家。
      跟着是2013年,家里的某名牌路由器的WIFI信号总是堵死,必须重启动才能正常,相信大家都了解,一般路由器的小功率适配器电源里,是没有这个电容和放电电阻的,当然,还是没用脚指头,给它增加上去这两个零件,并做了其他相关处理,自然的,一直到现在2017,没再堵过。
到了2016年,新换的网络宽带服务商提供的机顶盒,在使用一段时间后,电视屏幕上总会在某个时候显示无电视信号,算了,不关脚指头的事,将超声波熔接了外壳的外置电源适配器轻轻敲开,一样处理,之后电视信号不再报告异常。
      最后是2017年,家里的某牌子DVD出故障:读碟能力时好时坏,查看光岖读写头没问题,果断拆开,换掉高压电解电容,增加一个200K放电电阻,于是一切正常。——特别说明一下,这个DVD电源板上并不存在放电电阻,这在安规标准明确允许的范围内,0.1UF及以下的X电容的接入可以不并接放电电阻。
      如果看完了这些事例,仍然还有人摇晃着高傲的脚指头不以为然,那我再告诉大家一个测试数据,在足够小的放电电阻的情形下,抗雷击耐压能力至少提高600V,好好思考一下这600V的安全区域究竟意味着什么罢
      或许有不少人想当然的寄厚望于电源等效内阻来为电容放电,那也只不过是一相情愿的幻想而已。当然也尽可以继续维持这个有问题的测试标准,但请记住一点:除了IEC 和IEEE,还真没人能够阻止你们深信不疑、又蠢又二的顶戴着这纸糊的37帕魔咒继续沉沦。            
      去重复一下我1995年在小伙伴面前做过的实验吧,任何有基本条件的人,都可以在任何时候再现这个实验,如果打死都不愿意去做这个实验,请不要再摇晃脚指头指点江山。
     David J.Agans先生的《调试九法》,其中尚有不少精彩言论及心得,严重分享一下——


墨菲定律(MURPHY’S LAW):事情如果有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生。
如果查找一个BUG花费了大量的时间,那么原因可能是忽略了某个最基本的,最重要的规则。
当你排除了所有的不可能,不管留下什么,也不管看起来多么不可思议,那必定都是事实。
有时看起来最不起眼的事情实际上却是导致发生BUG的关键。
没有什么比一个看上去显而易见的事实更能迷惑人了。


        最后,我必须要指出与这个37帕魔咒直接关联的严峻现实——全世界竟然都在同一条简单之极的标准面前缴械,樊篱高筑,故步自封,画地为牢,遍尝苦果却甘之如饴!仅仅用一个蠢字无法解释。
        所有已经发生过充电爆炸燃烧,乃至酿成恶性伤亡事故的电动车等事件,都与忠实执行这一条国际权威标准而生产的开关电源充电器密切相关!!!根本无关正牌大牌,无关山寨,请记住,这口锅太大,山寨背不下。
        最终的焦点指向,只有这里→_→IEC 和IEEE,还有其余那些只知道照抄作业的同学,那谁和谁,都是被告......想想满世界都充斥着的这些缺陷电源,想想无数所谓的“自然”低概率失效导致的悲剧,再想想曾经有多少鲜活的生命因此凋零,我的指责过分吗?
       用脚指头鄙视我的那些专家们,绝对值得好好反思和自重——说实话,在我眼里,就凭着以上这22年的若干亲身关经历,无论正看反看左看右看上看下看,都只能看到一些大脑形状的脚指头,真的。
        如果感受到冒犯,那请接受我的道歉,因为那确实算不上是你们的错。谢谢。
        至于看上去已经臃肿不堪,老态龙钟的IEC和IEEE等机构会否尽快修订标准,大家就拭目以待吧。不过,如果这篇文章最后能被这些机构的专家看到,我相信他们会认真对待并作出修正的。
       有什么理由不让这些机构早一点知道呢?
        毕竟,作为以保护全世界青蛙为天职的IEC和IEEE等机构,决不会在发现自己竟然煮了近百年的青蛙之后无动于衷的。你们唯一可以证明这条简单标准绝对绿色无公害的方法,就是用铁的事实来证明:在维持现有标准的前提下,无论如何实验,当电源电压是标准的无波动的正常市电电压环境下,都不会出现超过正常峰值的尖峰电压。

         但是,太阳从来只会从东边升起,也永远只会从东边升起。



lahoward
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总工程师
  • 2017-9-13 00:41:05
 

F 通常表示频率,1/2F,如果频率是50Hz,则所谓的常数 = 25,这个是什么单位?秒?毫秒?微秒?
gxg1122
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  • 2017-9-15 16:17:53
 
楼主这里的F表示周期,单位默认是秒吧。
liaozhaocheng
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  • 2017-9-13 07:52:27
 
看不懂的默默飘过
朴华
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副总工程师
  • 2017-9-13 09:14:35
 
一开始我也以为放电要求的标准有问题;看完后,发现看不明白指的是啥。。。。。。。
POWER扫地僧
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初级工程师
  • 2017-9-18 18:54:14
 
全世界都“认为”是对的,就一定对么?
YTDFWANGWEI
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  • 2017-9-13 08:55:27
 
没有接触过这条标准,以一个外人的观点,感觉这是两个完全不相关的概念,楼主实际在整个过程中偷换了概念。1、IEEE的标准,按照楼主的意思,是为了拔掉插头后,防止内部电容上的电压对人体造成损害所以要求一个放电时间,至于这个放电时间多久合适,相信有原来的选择标准,你觉得10S过长,那1S短吗?如果你说1S合适,拔掉插头0.1S碰到仍有危险。
2、楼主举了很多的例子,但却与这个标准无关,就以楼主第一个例子为例,如果你拔掉插头的瞬间在一个交流波峰,瞬时插入又在另一个尖峰(有可能是反向的,没细想)那么电容上是会出现超过交流电压峰值的,具体多少也有可能会是楼主测量到的600VAC,600VAC会造成R2损坏,个人觉得是因为R2承受的耐压值有限(0.25W好像是250V?)这个跟IEEE标准由关系吗?这个是你设计的时候没有考虑到会出现这个高的尖峰电压所以选择的电阻耐压不足造成的,如果你将R2换成3个150K/0.25W串联,会出问题吗?我觉得估计就不会了。
3、当然,这个电阻越小,电容上出现高压的可能性越小,这个是无可置疑的。



gxg1122
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  • 2017-9-15 16:18:28
 
IEEE的标准没研究过  看的不是很懂
POWER扫地僧
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初级工程师
  • 2017-9-18 18:52:02
 
墨菲定律(MURPHY’S LAW):事情如果有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生。


只要维持这个测试标准,那么这个X电容+放电电阻的组合,就一定会激荡出非正常尖峰高压。
完全与这个标准反其道而行之有效的做法,居然可以说和这个标准没有关系?这是哪个星球的逻辑呢?
不做所实验就开始侃侃而论,怎么说都那个啥哈......


我料到依旧没几个人在意,或者不以为然。——很正常,否则IEEE的专家也不会这么错下来。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2017-9-19 13:01:46
 
你看清楚我说的话,然后再来反驳好不好?
1、我没说墨菲定律有问题。
2、我没说RC时间常数大了不会产生高电压。而且我还赞成RC小了尖峰会小。
如果你眼睛没问题,应该能看到这个结论吧?
至于别的,看看11楼吧。

POWER扫地僧
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初级工程师
  • 2017-9-18 18:59:57
 
大家认为对或错都不要紧,关键是让IEEE这样机构的专家来好好审视再做决定。
所举证的事例已经证明,只有足够小的放电时间常数才能确保整个电路的安全,保证可靠性。
不做实验,再多说无助益,会沦落为口水之争。这就不是做技术应该的态度。
拒绝变帅
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总工程师
  • 2017-9-19 09:44:00
 
楼主,是你没有搞清楚1秒内要放电到37%以下的目的,只是为了不要电人,保证人身安全!人身安全!人身安全!
至于你电路安不安全,有没有输出,炸机与否与这个规定无关,电源工程师存在的价值就是使电路安全工作,符合各项要求。你举的例子只能说明对应的电源工程师水平不够,开发的产品不可靠,仅此而已。
做技术的总是太自信,容易钻牛角尖,当你觉得别人都是错误的时候,那要小心了,犯错的那个可能就是你。不要去找各种理由证明你之前的理解是对的,停下来好好思考下。


lahoward
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总工程师
  • 2017-9-19 11:00:54
 
同意,楼主深陷泥潭不可自拔。
liguanghui2588
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  • 2017-9-19 12:38:59
 
楼主这标准学习了,是国标吗
lahoward
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总工程师
  • 2017-9-19 13:09:25
 
不清楚,楼主至死都没有讲哪个标准。
拒绝变帅
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总工程师
  • 2017-10-9 10:12:47
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移到24楼

清风慕竹
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  • 2017-9-22 13:11:11
 
大家都没发现楼主很牛逼么
st.you
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总工程师
  • 2017-9-22 13:59:18
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好久没见到民科在论坛里出现了 .
lahoward
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总工程师
  • 2017-9-22 14:03:31
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民科” 这词用得好。
POWER扫地僧
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初级工程师
  • 2017-10-4 00:03:00
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我为什么对这条标准如此较真:
1)错就是错,对就是对,就算是IEEE&IEC的专家们也根本无法通过可重复实验证明在这条标准下,丝毫不会产生任何与之相干的干扰冲击。
2)全世界绝大多数专家和工程师之所以认同这条标准没有问题,只不过是因为它已经成为通行多年的国际标准而已,这种认同很大程度上是因为盲从
和想当然而已。
3)会有越来越多的工程师在实验之后认识到:就是这样一条轻如鸿毛的标准,一直在主宰这个世界的无数电器设备的安全和生死。
最终会让IEEE&IEC的专家们从此再少一些粗心大意,多一些实证的严谨,这种“实证的严谨”少一分,就是罪孽,多一分,就是功德。
4)所以,虽千万人,吾往矣!


学院派害死人而不自知。呵呵了。作为潜意识里自封的学院派大咖,留点谦虚就是后路。

liguanghui2588
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  • 2017-10-7 23:09:42
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不错,标准很好
YTDFWANGWEI
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  • 2017-10-8 08:40:16
  • 倒数6
 
错就是错,对就是对,那么你怎么不去看看11楼说的什么意思呢?
liguanghui2588
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  • 2017-10-8 22:42:54
  • 倒数5
 
您是版主,一些敏感的词汇,该提醒的提醒,警告的警告,不应该这样来争议,
拒绝变帅
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总工程师
  • 2017-10-9 10:17:06
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楼主,你好,最后回复一下你:
你也说了,放电电阻越小越好,那假如现在IEC/IEEE的专家不爽了,你说我定错了,那我不定这样的标准还不行吗,不再强制你加这个放电电阻,这样X电容两端没有放电电阻,你说的电压尖峰还是存在而且只会更高,放电电阻不是产生尖峰的根源。

电压尖峰设为问题A,人身安全设为问题B。
IEC/IEEE专家:我为了问题B定了这个标准。
楼主:那问题A呢?
IEC/IEEE专家:那你应该去找电压尖峰专家啊!我是负责人身安全专家,其他事不要找我。

最后楼主你能接受多少无所谓,即使你糊涂一辈子也和我没有半毛钱关系。
dyjian
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  • 2017-10-9 15:40:36
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就是这个理!
阿甘
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  • 2021-10-3 17:02:31
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