Bezpečnost v elektronice je zrádná. Uzemnění nebo jištění u silnoproudých zařízení napadne každého, ale i při návrhu drobných zařízení je potřeba se zabývat detaily.
Co u elektroniky hrozí? Úraz elektrickým proudem, vznik požáru při přehřátí nebo zkratu nebo možné poškození připojených komponent vlivem přepětí či nesprávného návrhu. Často musíme vzít v úvahu i mechanická rizika u pohyblivých dílů. Při návrhu elektroniky se řeší i funkční bezpečnost, buď jde o návrh, kdy zařízení “nesmí selhat” (medicínské přístroje), nebo může selhat, ale jen bezpečným způsobem (např. vlak zabrzdí).
Mnoho bezpečnostních nedostatků se neprojeví hned, ale má charakter skryté časované bomby: zařízení je zcela funkční, sériově vyrobitelné, ale číhá v něm nástraha v podobě rizika úrazu nebo požáru.
Nechte návrh elektroniky posoudit odborníky
Na některé návrhové chyby vás může upozornit návrhový software. My používáme Altium Designer, který je na špičkové úrovni, ale existuje i řada jiných, dostupnějších nástrojů, které vám pro začátek mohou stačit.
Bohužel ani sebelepší software nemusí odhalit vše – při základním nastavení je schopen indikovat tak nanejvýš nepřipojené spoje, a proto je dobré obrátit se pro kontrolu na profesionály se zkušenostmi z praxe. Ti dokážou posoudit nejen to, jestli je návrh v pořádku, ale i jaké situace mohou při dlouhodobém používání výrobku v praxi nastat a jestli někde nehrozí bezpečnostní riziko nebo problém se spolehlivostí.
Když přijdete s návrhem nebo prototypem k nám, rádi vám poradíme a navíc zařídíme i veškeré potřebné testování.
Chceme vás totiž uchránit od situace, kterou jsme sami zažili.
Odhalili jsme bezpečnostní chybu ve stavebnici pro mládež
Naše firma už víc jak 15 let pomáhá organizovat soutěže v elektronice pro děti a mládež. Soutěžící, kterým je něco mezi 10 a 18 lety, ukazují své DIY přístroje a my jim vždy radíme, co a jak upravit, aby byly bezpečné. Jsou velmi šikovní a kompetentní, takže většinou nevidíme větší problémy a skoro polovina zařízení je bez závad a prošla by bez větších problémů bezpečnostními certifikacemi.
Letos ale přinesl jeden z účastníků doma vyrobený soumrakový spínač pro 230 V / 10 A lampy, vytvořený pomocí DIY kitu od jednoho z českých výrobců těchto kitů. Když jsme viděli schéma, bylo nám jasné, že je tu opravdu velký bezpečnostní problém.
Na desce jsou dva obvody – 230 V (tlusté spoje) a 12 V ovládací obvod SELV (ostatní spoje), který by měl být bezpečný na dotek. Izolační vzdálenost mezi nimi ale v podstatě neexistuje.
Normy (např. ČSN EN 60335-1) vyžadují vzdálenost typicky 3,5 – 8 mm. V čistém prostředí a s novým hardwarem bude prakticky stačit i méně než 1 mm: zařízení bude fungovat a nedostaneme od něj ránu. Proč je vzdálenost v normě o tolik vyšší? Kvůli dlouhodobé spolehlivosti a návrhové rezervě: ne nadarmo normy nazývají tuto izolaci zesílenou.
Návrhář ale zapomněl na to, že se může sestava používat déle, než pár minut při vyzkoušení, a už během prvních 14 dní se bude uvnitř hromadit prach. Stejně tak stárnutí, teplotní cykly a vlhkost způsobí degradaci vlastností desky plošných spojů, dokud izolace neselže.
Co se stane? Zařízení bude stále fungovat, žádné plameny, žádné varování. Ale ovládací obvod 12 V vás může při dotyku zabít.
Přestože jde o stavebnici, které se vyrobilo stovky kusů, pravděpodobně nikdy neprošla žádným bezpečnostním hodnocením – nemluvě o testování. Jinak by se na tento zásadní problém určitě přišlo.
Na co si dát pozor při návrhu zařízení?
Ať už vyrábíte prototyp, nebo finalizujete hotový výrobek, myslete na bezpečnost.
- Elektrickou bezpečnost. Izolace je klíčem. Obecně by mělo zařízení přežít i jedno selhání a stále být bezpečné.
- Požární bezpečnost: I malá baterie může způsobit požár. I obvody, které nejsou síťové, mohou něco zapálit. Buď musíme omezit hořlavost, hořlavé prvky schovat do nehořlavé skříně nebo omezit výkon v obvodu, aby neměl sílu cokoliv zapálit.
- Funkční bezpečnost: Ublíží někomu, pokud zařízení nebo regulace selže? Půjde to vždy vypnout, i když některý obvod selže?
Používejte správné normy při návrhu zařízení. Znovu testujte nebo získávejte certifikáty pro vše, co je bezpečnostně důležité.
Nebo požádejte náš tým o pomoc s návrhem vašeho zařízení. Můžeme vybudovat vše od začátku nebo jen zkontrolovat váš návrh a opravit slabá místa: k tomu nabízíme nezávislé posouzení návrhu – tzv. design review.
Naši zkušení vývojáři dokážou identifikovat možná rizika dříve, než by mohla způsobit problémy v praxi.
