Це зовсім не жарт. Сьогодні я протестував кілька китайських зарядних пристроїв високою напругою на пробій. Пара блоків живлення куплених на Аліекспрессе виявилися настільки погані, що результати їх тестів привели мене в шок. Ці зарядникі смертельно небезпечні. У одного з них пробивна напруга виявилося всього 500 В, в іншого 1300 на, а це в рази менше, ніж вимагають стандарти безпеки!

В даний момент я активно займаюся розробкою імпульсних блоків живлення для пристроїв розумного будинку і для електролічильників. Для цієї мети я замовив масу зразків фірмових і не дуже компонентів - трансформаторів, спеціалізованих мікросхем, готових мініатюрних китайських зарядников для вивчення "чуда" китайської ціни і перевірки їх на електробезпека.
Спочатку трохи сухих цифр - вимоги стандартів. Вимоги досить прості. Мережеві пристрої, наприклад, зарядні для телефонів, повинні витримувати напругу між мережевою вилкою і вихідним роз'ємом ЮСБ не менше 2900 Вольт за європейським стандартом. Нижче зазначив рожевим відповідну величину в табличці з стандарту.

За вітчизняному стандарту цю напругу ще вище - 3750 Вольт.

Зазвичай всі відомі великі бренди роблять свої пристрої з великим запасом по цьому пробивному напрузі ізоляції, сильно вище 4000 В, від 5 до 10 кВ, щоб гарантовано мати безпечні пристрої і проходити без проблем сертифікацію в будь-якій країні. Але ось ноунейм ...
Ще пара слів, навіщо таке високу пробивну напругу, в мережі адже всього 220 ... 240 Вольт. Справа в тому, що 230 В це тільки номінальне значення напруги. В реальності різні побутові прилади при своїй роботі видають в мережу перешкоди у вигляді коротких високовольтних імпульсів, особливо в моменти включення або виключення. І ці імпульси по напрузі можуть досягати одиниць кіловольт. Хороший приклад такого пристрою - холодильник. У ньому компресор в момент включення / вимикання дає настільки сильну перешкоду, що від неї часто дають збої комп'ютери та інша побутова техніка. Упевнений, багато хто з цим стикалися. Це результат впливу на мережу ЕРС самоіндукції обмоток компресора, які легко можуть видати 2 кВ в ці моменти. Також така високовольтна перешкода може прийти ззовні, наприклад, через грозу. Саме тому стандарт наказує всім побутових приладів мати захист від пробою з великим запасом і зазвичай мінімумом прийнято вважати 4 кВ.
Як я тестував. У мене на роботі є китайська пробойная установка, яка може генерувати випробувальну напругу від 0 до трохи більше ніж 10 кВ.

Самі тести зроблені в режимі бліц для отримання оціночного результату. Чи включається генератор високої напруги, що подається на вихідні клеми тестера. Клеми тестера підключаються до входу і виходу випробуваного приладу. В ручному режимі напруга збільшується до моменту, коли приладзареєструє пробою. Ця напруга вважаємо потрібним пробивним. Коротке відео, як установка працює.

https://www.youtube.com/watch?v=qbVHyMRWHSM
Стандарт, правда, вимагає піднімати напругу поступово і кожні 50 Вольт витримувати по 1-й хвилині, але як я згадав вище, моя мета була зробити бліц тест, його результати не дуже точні, але достатні, щоб зрозуміти, наскільки якісно зроблена ізоляція.
Отже, перший піддослідний, це китайська копія зарядника від Айпад. Новенький, ще плівочка не знята.

Здалеку зарядник можна прийняти за оригінал, значки РЄ і подвійний / посиленої ізоляції на місці, але ось поблизу :)

Загадкова фірма Апп зі штату Каліфомія :)
Підключаємо до установки. Високовольтний провід червоним крокодилом за роз'єм 230 В.

А в роз'єм ЮСБ вставляємо розпушений багатожильний проводок, щоб створити контакт відразу з усіма сигналами ЮСБ та з його корпусом.


Чіпляємо чорний дріт заземлення за наш розпушений проводок, і пацієнт готовий до обстеження.

Я протесту два примірника. Перший абсолютно несподівано пробився при 0,5 кВ. Це настільки мало, що я не повірив свої очам. Я в принципі не збирався знімати процес, та й взагалі не збирався писати цей пост. Але перший результат змусив мене взяти другий примірник і провести зйомку. А після я протесту ще пару інших блоків.

https://www.youtube.com/watch?v=VL93v_cnqVY
Пробій стався на 1300 В, це теж дуже мало, хоча і більше 500 В першого примірника. Про що ці цифри говорять? Вони говорять про те, що ізоляція усередині цих блоків дуже погана, майже відсутня. Якщо заряджається від такого блоку телефон взяти в руки, велика ймовірність, що будь-яка перешкода в мережі проб'ється цей зарядник, і виникла іскра (а іскра, як відомо, це провідна плазма) з'єднає користувача з мережею. У кращому випадку це буде легкий удар і політ телефону в стіну від рефлекторної реакції. У гіршому ... Я погуглити тему. Випадків дуже багато і у нас, і в усьому світі. Упевнений, всі вони сталися з такими ноунейм виробами, які легко купити в будь-якому телефонному кіоску в переході або в інтернет-магазині типу Алі або Діалекстрім за пару доларів.
Заклопотаний проблемою, я вирішив протестувати брендовий блок живлення. Але, на жаль, на роботі ніхто не наважився пожертвувати своїм зарядником :) Знайшовся доброволець з якимсь китайським БП з брендом Беон, це щось типу престиж, або Ровера, або Айру - "розробники" сидять у нас, робиться все в Китаї.



https://www.youtube.com/watch?v=quXZTcN3vJg
Пробився Беон при 5 кВ. Це хороший результат. Значить не все так погано і деяким китайцям можна вірити.
Наступний піддослідний - зарядник з невимовною брендом Ldnio. Закуплено нами на фірму для внутрішніх цілей програмістів - живити відладчик або ще чого-небудь. Упаковка красива, має необхідні наклейки з описом по-російськи.


Сам блок теж виглядає непогано.


Підключаємо до установки.

Результат - нашим стандартам цей зарядник не відповідає, але за європейськими - все ок.

https://www.youtube.com/watch?v=LkLJEW4Cxpk
Пробій настав при 3 кВ. Це більше норм європейського стандарту і менше наших рідних 3,75 кВ.
Отже, висновки дуже прості і банальні. Потрібно купувати хороші фірмові блоки живлення. А ноунейм і невідомі бренди краще обходити стороною. Бо економія 10 ... 20 баксів може обернутися бідою.
Є, як виявилося, і непоганий китайський БП. Але при покупці як зрозуміти, що він хороший? Піктограм РЄ вірити не можна, китайці їх малюють на всьому підряд. Виходить слід купувати виключно відомі бренди, в тому числі китайські, тайванські першого і другого ешелону. Упевнений, вони роблять свої БП не гірше Еппл або Самсунга.
А я найближчим часом проведу ревізію (і вам раджу) всіх наявних будинку БП і викину все барахло, я встиг накопичити кілька таких штук з Алі і з радіоринку. Від їх відсутності ніхто не постраждає, бо у нас в родині вже як мінімум по разу у всіх помінялися смартфони і від кожного залишився нормальний фірмовий зарядник, головне знайти, куди вони всі розбіглися :)
Далі цікаво буде електронникам і співчуваючим;) Я розібрав все випробувані БП і подивився як вони зроблені. Перший - аутсайдер, який пробився при 500 В.
Чітко видно, ЮСБ роз'єм стоїть практично без зазору з трансформатором. А за стандартом потрібно 6 мм між провідними деталями. У виняткових випадках можна трохи менше, але тоді потрібні спеціальні додаткові випробування, тому зазвичай бренди роблять 6 мм, щоб ніяких питань не було.

Між ніжкою трансформатора і залізякою ЮСБ роз'єму всього 2 ... 3 мм. А треба 6.

Друкована плата з боку провідників.

Звертаємо увагу на лінію поділу, зазначив її нижче блакитним.

Зліва частина, що контактує з мережею 230 В, праворуч низьковольтна частина 5 В. Зазор маленький, а в області двох висновків, обведених червоною всього 1,5 мм. Це грубе порушення стандарту. Ще цікавий конденсатор CY1. Це типу помехоподавляющий Y1 конденсатор, яким допустимо з'єднувати високовольтну і низьковольтну частини. Але розмір цього конденсатора 1206, а в такому малому розмірі Y1 конденсаторів не існує і не може існувати, так як у них занадто малу відстань між висновками. А значить китайці всунули звичайний керамічний конденсатор на невідоме напруга, який категорично заборонено встановлювати в якості Y1 конденсатора! Це не БП, цей пристрій для вбивства!
Тепер подивимося всередину примірника, пробився при 3 кВ.

Тут все набагато краще. Є захисні прорізи на друкованій платі. Але цього замало, повітряні зазори не рятують, рятує відстань в 6 мм, а його тут немає.

І нарешті лідер, який витримав випробування і пробився при 5 кВ. Видно чорна пластикова розділова пластина, яка відділяє трансформатор від ЮСБ-роз'єму і низьковольтної частини. Вторинна обмотка трансформатора зроблена проводом в подвійній ізоляції і її висновки винесені з під трансформатора і запаяні з боку низьковольтної частини, це темно-жовті дроти зліва на фотці нижче. Грамотне рішення.

Знизу друкована плата також перегороджена пластиком.


Ця перегородка збільшує зазор по повітрю до необхідних 6 мм. Від цього і хороший результат при збереженні компактності.
Ну і на останок пара фоток трансформаторів для блоків живлення.
Фотки трасформатора здорової людини.


Висновки вторинної обмотки винесені подалі від сердечника і первинної обмотки. Сама вторинна обмотка зроблена проводом в подвійній ізоляції. У наших тестах такий трансформатор витримав 10,1 кВ. Имено такий ми застосуємо в наших лічильниках (на сліди каніфолі не слід звертати увагу, це дослідний зразок, зроблений вручну).
А ось трансформатор курця.


Висновки дуже близько до сердечника, обмотки зроблені звичайним лакованим проводом. Цей транс у нас пробився при 3,9 кВ. Не піде.
Однією заходи - винос висновків в сторону від сердечника - недостатньо. Потрібно обов'язково робити вторинну обмотку проводом в подвійній ізоляції. Нижче на фотке зліва транс, у якого вторинка зроблена лакованим проводом, а висновки винесені. В результаті пробою при 4,6 кВ. Начебто більше ніж за стандартом, але запас малий. З урахуванням розкиду параметрів може попастися екземпляр гірше, а це неприпустимо. А справа вже розглянутий лідер з напругою пробою в 10 кВ.

Ось така це штука, електробезпека, стандарти про неї написані зовсім не заради пустощів, а заради збереження життя користувача. Бережіть себе, купуйте хороші фірмові блоки живлення, виробники яких дотримуються правил. А розробникам таких пристроїв слід дуже уважно ставитися до вибору компонентів, бо не всі вони зроблені з урахуванням всіх нюансів стандартів, не дивлячись на декларації їх виробників в даташітах про відповідність усім нормам РЄ.
UPD. Сьогодні знайшовся безкорислива людина, який віддав на розтерзання свій оригінальний зарядник від Айпад.


Результат - 4,9 кВ. Не погано. І, до речі, після пробою зарядник Еппл зберіг працездатність. З конструкцією плати у них теж все в порядку. Низьковольтна частина відділена каптоновому прокладкою, вторинна обмотка трансформатора зроблена проводом в подвійній або потрійній ізоляції і запаяна на низьковольтної стороні.


UPD2. Щоб закрити питання, що за безглуздий спосіб перевірки, який в цьому сенс, автор йди фізику підучити, викладаю схему методики таких випробувань на пробій зі стандарту.

Розглянуті БП, це клас ll, тобто без заземлення. Для випробувань закорочуються вхідні мережеві контакти і підключаються до джерела високої напруги. З низьковольтної боку теж з'єднуються всі доступні контакти і до них, крім того, приєднуються все залізні частини корпусу і / або роз'єму, якщо такі є в конструкції, і все це через вимірювач струму, реєструючий витік або розряд, підключається до другого полюсу джерела високої напруги .
Чому так, перешкода ж подається між нульовим проводом і фазою? Так, перешкода / імпульс можуть бути як диференціальними, так і синфазними. У розгалуженої мережі квартири одна в іншу може конвертуватися через відбиття від навантажень, через несиметрії проводки, через різну паразитної ємності нейтрального і фазного проводу. Також перешкоди спочатку можуть бути синфазними, якщо вони викликані грозою або розрядом статики. І, природно, синфазна перешкода для користувача приладу набагато небезпечніша, тому що модуль її абсолютного значення щодо землі в два рази більше. І саме тому стандарт наказує відчувати синфазно, тобто використовувати найгірші умови.

А який в цьому взагалі сенс? Навіщо перевіряти якийсь пробою всередині приладу? Все просто. Ось візьмемо звичайний мережевий шнур. На ньому завжди в сучасному світі подвійна ізоляція. Зроблено це для електробезпеки, якщо пошкодиться зовнішня оболонка, ще залишиться внутрішня, якої достатньо для захисту. Але якщо раптом ушкодяться обидві і ви через пошкодження побачите мідь проводів, що ви зробите? Продовжіть користуватися? Ні, ви заміните шнур або замотаєте його ізоляційною стрічкою. А тепер уявіть, цей провід підключений до плати, тобто на плату заводиться то саме напруга 230 В, там воно якось випрямляється, перетворюється і т.д., але так чи інакше високовольтна частина плати БП гальванічно пов'язана з мережею, тобто торкнувшись будь-якій її частині, вас може вдарити струмом. Тому стандарт пропонує вважати всю високовольтну частину єдиної монолітної проводить болванкою, бо розряду все одно звідки вдарити, прямо з дроту мережевого шнура, або і з анода випрямного діода. Аналогічно пропонується розглядати низьковольтну частина, як монолітну болванку. Адже якщо іскра вдарить в сигнал + ЮСБ, ви ж не маєте надії, що тримаючись за мінус вона вас не наздожене? Наздожене ще як, проб'є все низьковольтні деталі, може спалить по дорозі дещо, але в будь-якому випадку досягне користувача, за якою б контакт ЮСБ він не тримався.

Ось ми і підійшли до того, що високовольтна частина, вона еквівалентна оголеного проводу 230 В. А низьковольтна частина, еквівалентна пальцю або руці користувача. А це означатиме одне від іншого має бути ізольовано точно такий же подвійною ізоляцією, як і сам мережевий шнур. І на платі, і всередині трансформатора, і між компонентами по повітрю, і по поверхні корпусу. І ця ізоляція, це або повітряний зазор достатньої величини, за стандартом для подвійною або посиленою ізоляції еквівалентну відстань 6 мм, або якийсь пластиковий бар'єр, або бар'єр плюс зазор, але трохи менше 6 мм, або це подвійна ізоляція проводу в трансформаторі, або все це в комплексі.

І останнє. З приводу жовтизни заголовка. Я так назвав пост абсолютно щиро. 500 В пробою, це так мало в термінах електробезпеки, що реально приголомшило мене. Я не збирався писати цей пост. І якби я першим перевірив БП з пробоєм 1300 на, я б нічого не писав і не перевіряв більше. На мою радіолюбительському досвіду 1300 на вже досить (досить для мене і на мою думку, іншим, в тому числі програмістам на своїй фірмі, я рекомендую все ж користуватися нормальними БП), хоч і менше стандарту. Але 500 ... Але ж, напевно, є екземпляри де 300 проб'є або 200. А це означає, що підключаючи телефон до такої зарядці ви просто як ніби фазу приєднуєте через шнур ЮСБ. Телефону то пофиг, що він весь під потенціалом мережі, йому головне 5 В на контактах. А ось користувачеві, який візьме цей телефон в руки вже не все одно. А УЗО? А УЗО є далеко не у всіх. Тисячі будинків побудованих за радянських часів, сталінки, хрущовки, брежневки, стоять без УЗО в квартирах і ще десятки років простоять. Федеральної програми поголовної установки ПЗВ не існує і тому вони, УЗО, є тільки в новобудовах і у тих, хто в темі і встановив самостійно. І тому те, що такий БП може привести до летального електрошоку, це зовсім не малоймовірний домисел.