案例背景

研究对象：某型多士炉的电子元件短路测试

测试依据：GB/T 4706.1-2024《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》标准19.11.2-19.11.3非正常工作电子线路故障条款

核心争议：短路时序选择（上电前短路 vs 运行中短路）对测试结果的影响

一标准条款解析

关键条款19.11.3规定：

"在器具启动前或启动后任意时间点对保护电子电路施加单故障，以取得最不利试验条件"

测试原则：

1. 时序开放性：允许选择产品启动前/运行中任一阶段进行短路操作

2. 结果导向性：需通过多次试验确定最严苛的故障条件

3. 全周期覆盖：需考虑故障施加后整个运行周期的影响

测试维度（基于19.11.2）：

功能性绝缘短路

元件开路/短路

功率器件失效等7类故障模式

二多士炉案例的差异化表现

图1  多士炉电气原理图

正常工作原理是：VCC 5V通过R18||NTC、VR||R9,R7给电容C3充电，IC6脚OSC既是输入input也是输出output脚，IC6脚周期性给C3放电，形成振荡波形信号，如图2所示，供IC内部使用。

图2  IC芯片6脚电压波形（C3上电压）

电路结构：VCC 5V→R18||NTC、VR||R9,R7→电容C3→IC芯片（振荡信号发生器）

测试对比见表1：

技术启示：

时序敏感性：电容在充放电周期不同阶段的短路将引发连锁反应

状态依赖性：运行中电路可能处于非稳态，故障传播路径更复杂

隐性风险：某些故障仅在产品达到稳定工作状态后才会显现

三测试方法优化建议

1.双重验证机制

必须执行两种时序测试（至少包含启动前/运行中阶段各一次）

优先选择运行中短路作为极端条件测试场景

2. 动态监测要求

采用示波器实时跟踪IC引脚波形（如图2所示C3电压波形）

记录故障施加后系统状态迁移过程（如：定时器中断→无限循环）

3. 故障树分析法

建议构建时序相关的故障树模型，识别关键路径

四标准应用指引

判定优先级：

最不利原则 > 操作便捷性
即使标准允许任意时序操作，仍须通过实验确定最严苛条件

特殊情形处理：

对于含储能元件的电路（如本案例电容C3），需在充放电峰值时施加短路

涉及PTC/NTC等敏感元件时，需结合IEC 60738-1等专项标准补充测试

五结论

本案例验证了短路时序对测试结果的显著性影响，建议：

1. 将"运行中短路"纳入强制性测试项

2. 建立动态电路状态监测体系

3. 针对时序敏感电路制定专项测试规程

标准条款

GB/T 4706.1-2024《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》标准

19.11.2 要考虑下列的故障情况，而且如有必要，要每次施加一个故障，并考虑随之发生的间接故障。

a) 如果电气间隙和爬电距离小于第29章中的规定值，则功能性绝缘短路；

b) 任何元件接线端处开路；

c）电容器的短路，符合IEC 60384-14的电容器除外；

d) 非集成电路电子元件的任何两个接线端处的短路，该故障情况不施加在光耦合器的两个电路之间；

e）三端双向可控硅开关元件以二极管方式失效；

f) 集成电路的失效。要考虑集成电路故障条件下所有可能的输出信号。如果能表明不可能产生一个特殊的信号，则其有关的故障可不考虑。

g) 电子功率开关器件在都分导通模式下失去门极(基极)控制而失效。

注1：这一模式可以由下述方式得到：断开电子功率开关装置的栅极(基极)，并在栅极(基极)和源极(发射极)之间接入外部可调电源。调节此电源，使电流处于不会损害电子功率开关装置的最严酷状态。

注2：电子功率开关装置的示例为场效应晶体管(场效应晶体管和金属氧化物半导体场效应晶体管)和双极型晶体管(包含绝缘栅双极型晶体管)。

如果电路不能用其他方法评估，故障情况施加到封装的和类似的元件。

正温度系数电阻器如果在制造商规定范围内使用，则不短路。但是，PTC-S热敏电阻要被短路，符合IEC60738-1的除外。

另外，连接低功率点与低功率测量的电源极，使每个低功率电路短路为模拟故障情况，器具要在第11章规定的条件下工作，但以额定电压供电。当模拟任何一个故障情况时，试验持续的时间为：

——如果故障不能由使用者识别，例如温度的变化，则按11.7的规定，但仅持续一个工作循环；

——如果故障能被使用者识别，例如食品加工器具的电动机停转，则按19.7的规定；——对与电源持续连接的电路，例如待机电路，应直到稳定状态建立。

在每种情况下，如果器具内部发生非自复位断电，则试验结束。

19.11.3 如果器具装有使器具符合第19章要求的保护电子电路，则应进行如下试验：

在器具启动前或器具启动后的任意时间点，对保护电子电路依次施加19.11.2中a)～g)规定的单故障，以取得最不利的试验条件。

如果对保护电子电路施加故障后，器具能够运行，则器具按以下步骤进一步试验。

对于连续运行的器具，运行至稳定条件。然后重复第19章的相关试验。

对于其他器具，运行一个周期。然后重复第19章的相关试验。

注：按照19.13要求对试验结果进行判定。