- 8月13日

IEC 62368 標準概述與背景

已更新：8月23日

IEC 62368 介紹和背景

IEC 62368是一個相對較新的國際標準，專門針對音訊/視頻、資訊技術和通訊設備的安全要求，它由國際電工委員會（IEC）於2010年首次發布，主要目的為取代和整合兩個之前的標準——IEC 60950（資訊技術設備安全）和IEC 60065（音頻、視頻和類似電子設備的安全），這兩個標準曾經主導了這些設備的安全規範數十年，但隨著技術的發展，它們越來越難以滿足現代設備的需求. 為何需要新標準？

現代設備的功能日益多樣化，常常融合了音訊、視頻、數據處理和通訊功能，傳統的安全標準難以全面涵蓋這些新技術和功能的安全性，IEC 62368的誕生正是為了解決這一問題，這個新標準並非基於設備的類型，而是採用了一種基於危害的安全工程（Hazard-Based Safety Engineering, HBSE）方法，重點在於確保設備在設計、製造和使用過程中的安全性，這個標準被設計成適應快速變化的技術環境，允許設計者在創新設計的同時，確保產品的安全性符合國際標準。

IEC 62368-1 is an entirely new safety standard with a fresh approach covering a wide range of consumer and office products, but it does have some evolutionary history and context. (Image source: Power Systems Design)

IEC 62368的設計目標

HBSE方法是一種靈活且普適的設計理念，允許設計者在考慮各種潛在危險的同時進行創新設計，這種方法不僅關注產品的物理結構，還包括電氣、熱力和機械能的管理，例如：對於一個電源供應器，設計者需要考慮到高電壓可能對使用者造成的電擊風險，並設計相應的絕緣和防護措施。

HBSE方法在電源設計中尤其重要，因為電源是所有電子設備的核心元件，其安全性直接影響到整個設備的性能和使用者的安全，IEC 62368標準強調了對電源的電氣保護、熱管理以及機械穩定性的要求，設計者需要確保電源在各種操作環境下都能夠安全運行。

此外，HBSE方法還強調合規測試和驗證的重要性，確保設備在運行過程中無論在正常使用還是在意外情況下都能夠提供有效的安全保護，這包括耐久性測試、功能安全測試和意外情況測試，以確保設備符合IEC 62368標準的要求。

什麼是基於危害的安全工程（HBSE）？

HBSE是一種靈活且普適的設計理念，允許設計者在考慮各種潛在危險的同時進行創新設計；這種方法不僅關注產品的物理結構，還包括電氣、熱力和機械能的管理，例如，對於一個電源供應器，設計者需要考慮到高電壓可能對使用者造成的電擊風險，並設計相應的絕緣和防護措施。

此外，HBSE還強調合規測試和驗證的重要性，確保設備在運行過程中無論在正常使用還是在意外情況下都能夠提供有效的安全保護，這包括耐久性測試、功能安全測試和意外情況測試，以確保設備符合IEC 62368標準的要求。

The strategy of IEC 62368-1 is to identify hazardous energy sources and their possible paths to the user, and then provide safeguards against that energy path and flow. (Image source: InComplianceMag.com)

HBSE 方法的技術介紹

1. 危害識別

在HBSE框架下，首先要做的是識別設備中可能存在的危害，這些危害通常是由設備內的不同能量來源引發的，可能包括：

電能：如高壓電路可能引發的電擊風險；
熱能：如設備過熱可能引發的燙傷或火災風險；
機械能：如移動部件可能導致的物理傷害；
光能：如強光或激光可能對眼睛造成的傷害；
化學能：如電池洩漏可能造成的化學灼傷。

這一階段的工作類似於風險評估，設計者需要全面考慮設備的操作模式、使用環境以及潛在的誤操作情況。

2. 能量分類

一旦識別出危害，下一步就是對這些危害進行分類，IEC 62368標準將能量來源分為三個等級（ES1、ES2、ES3），每一級別代表不同的危害程度：

ES1（Energy Source 1）：低風險能量來源，即使無保護也不會對使用者造成傷害，例如低電壓的直流電；
ES2（Energy Source 2）：中等風險能量來源，可能對使用者造成輕微的傷害，需要基本的防護措施；
ES3（Energy Source 3）：高風險能量來源，可能對使用者造成嚴重傷害或死亡，必須實施強制性的防護措施。

The standard also characterizes the energy levels likely to cause electrical fire. (Image source: CUI)

這種分類允許設計者根據危害等級選擇適當的安全措施，從而避免不必要的過度設計。

3. 安全防護措施的設計與實施

根據能量來源的分類，HBSE方法要求設計者針對每一類能量來源實施相應的防護措施。這些措施包括但不限於：

隔離措施：例如，在高電壓電路和外殼之間增加隔離層，以防止使用者接觸到危險的電能；
限制措施：透過限制能量的輸出或累積來降低危害，例如限制發熱元件的最大溫度；
保護裝置：例如，安裝過電流保護器或熱保護器，在系統運行超過安全參數時自動斷開電源。

這些措施需要經過設計驗證和測試，確保在預期的使用環境中能夠有效保護使用者和設備。

4. 合規測試與驗證

在HBSE方法中，設備設計完成後，還需要進行合規測試和驗證，這些測試通常包括：

耐久性測試：檢查設備在極端條件下的表現，如高溫、低溫、高濕度或強震動環境；
功能安全測試：驗證保護裝置在危險情況下是否能夠正常運作；
意外情況測試：模擬使用者誤操作的情景，檢查設備是否仍然能夠提供必要的安全保護。

這些測試的結果將決定設備是否符合IEC 62368的要求，並且是否能夠投入市場。

5. 文件化與持續改進

最後，HBSE強調設計和測試過程的全面文件化，以確保每一個階段的決策都有跡可循，這不僅有助於後續的產品認證，也為未來的產品改進提供了重要參考資料。

IEC 62368標準的覆蓋範圍

IEC 62368涵蓋了廣泛的設備範疇，包括但不限於音訊和視頻設備、資訊技術設備、通訊設備等；這表示無論是傳統的電視機、音響設備，還是現代的智慧手機、平板電腦、互聯網設備，都需要符合IEC 62368的安全標準，這一標準的靈活性使其能夠適應快速變化的技術趨勢。

IEC 62368不僅適用於這些傳統和現代設備，它還擴展到所有涉及電力供應和相關元件的產品上，這包括電源供應器、充電器、逆變器等，因此任何涉及到音訊、視頻、資訊技術或通訊的設備，只要使用了上述元件，無論是家用還是工業用途，都必須符合IEC 62368標準；此外，該標準的適用範圍還包括了類似於保護電路、過電壓保護和短路保護等功能設計，確保在不同操作環境下設備的安全性。

IEC 62368還特別強調了對新技術的適用性，這使得它能夠更好地涵蓋當前和未來的電子設備設計，包括了與物聯網（IoT）設備、5G通訊技術以及其他新興技術相關的安全要求；透過這種廣泛的適用性，IEC 62368標準不僅能夠保護終端用戶的安全，還確保了設備在全球市場中的一致性和合規性，為設計師和製造商提供了統一的參考框架。

IEC 62368與以往標準的對比

與IEC 60950和IEC 60065相比，IEC 62368更強調危害管理而不是單純的技術規範，設計者有更大的自由度來創新，只要能夠證明其設計能夠有效消除或控制已識別的危險，例如，IEC 62368允許設計者根據實際需求選擇適合的材料和結構，只要這些選擇能夠在測試中證明達到了必要的安全標準；這種轉變使得IEC 62368標準在應對新興技術和複合功能設備時更加靈活，特別是在設備設計和安全評估方面，設計者可以在更大程度上進行創新，無需受到傳統標準中具體技術規範的限制。

此外，與傳統標準相比，IEC 62368還強調了全球合規性的重要性，隨著設備全球化市場的擴展，製造商需要確保其產品能夠在不同的市場中銷售，而IEC 62368的統一標準有助於減少在不同市場之間進行重新測試和認證的成本。

IEC 62368過渡期與實施

儘管IEC 62368早在2010年就已發布，但許多國家給予了設備製造商一定的過渡期，以便進行相應的調整和升級，在過渡期內，設備製造商需要逐步轉向符合IEC 62368標準的設計和生產，以確保在新的法規要求下仍然能夠合法銷售其產品；過渡期的設置是為了給製造商足夠的時間來適應新標準，特別是在那些需要進行大幅修改的設計中，製造商需要重新設計、測試和認證其產品，以滿足IEC 62368的要求。

此外，製造商還需要考慮到新標準對供應鏈的影響，確保所有零部件和元件都符合新標準的要求，這可能涉及到與供應商之間的重新談判和產品升級。

未來的發展趨勢

隨著5G、物聯網（IoT）等新技術的發展，IEC 62368的應用範圍預計會進一步擴大，未來更多的新型設備將需要符合這一標準，而該標準本身也將隨著技術進步進行更新和改進，這將要求設計者和製造商持續關注標準的變化，並根據最新要求對產品進行更新，這包括對人工智能（AI）、邊緣計算、以及更加智能化的設備所帶來的新風險進行評估和管理。

未來，IEC 62368將不僅僅是一個標準，它將成為一個動態的框架，指導設計者如何在不斷變化的技術環境中保持創新，同時確保產品的安全性。