家電設(shè)計(jì)——安全至關(guān)重要！

　　我們正進(jìn)入人類能以更低廉價格擁有更多電子產(chǎn)品的新時代。電子產(chǎn)品已經(jīng)成為我們生活的必需品。舉例來說，普通消費(fèi)者現(xiàn)在都擁有冰箱、洗衣機(jī)、咖啡機(jī)等。將分離式IC帶來的智能特性集成到電器中，能夠改進(jìn)用戶體驗(yàn)，提供電子控制、觸摸用戶界面和高級顯示等功能。這些特性非常有用，而安全性也是消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)。沒有人希望電器構(gòu)成安全威脅。

　　目前許多家用電器都采用微控制器，如果微控制器出現(xiàn)問題，就可能發(fā)生誤操作。舉例來說，微控制器的時鐘如果不能準(zhǔn)確工作或者引腳短接到電源或其他引腳，就可能造成災(zāi)難性后果。

　　由于安全正成為所有消費(fèi)者最關(guān)心的問題，因此家用電器制造商應(yīng)當(dāng)在所有最終用戶產(chǎn)品中增加更多安全特性。為了確保家電制造商采取所有必要的安全措施，檢測所有必要的故障條件，國際電子技術(shù)委員會(IEC)制定了家電安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的文件號為B類安全要求部分的IEC spec IEC60730。在某些國家，制造商必須確保家電滿足上述規(guī)范要求，否則就無法銷售產(chǎn)品。

　　對家電制造商來說，這些安全特性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的附加部分，會增加復(fù)雜性和成本，也會延長開發(fā)時間。為了讓家電通過認(rèn)證，安全特性的設(shè)計(jì)必須能夠可靠地檢測多種故障情況，并根據(jù)安全要求指南采取所需的行動。在我們詳細(xì)介紹安全特性實(shí)施之前，先來看看IEC60730-1規(guī)范的要點(diǎn)。

　　該規(guī)范定義了三類控制功能軟件——A類、B類和C類。A類控制功能不含任何安全措施。家電屬于B類，B類的目標(biāo)是避免家電的不安全操作。比方說，如果電磁爐的控制部分出了故障，就不能觸發(fā)加熱部件開關(guān)。C類控制功能旨在避免發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)。

　　為了滿足B類軟件要求，實(shí)施方案必須具備以下條件之一：

　　· 支持功能測試的單通道：就這種實(shí)施方案而言，設(shè)備在發(fā)貨前針對目標(biāo)功能進(jìn)行測試。實(shí)施方案基于一個控制單元/MCU。
　　· 支持階段性自檢的單通道：就這種實(shí)施方案而言，設(shè)備在運(yùn)行時進(jìn)行階段性檢測。在這種實(shí)施方案中也采用單MCU。
　　· 無比較的雙通道：這種實(shí)施方案用兩個MCU執(zhí)行多種關(guān)鍵任務(wù)。兩個MCU溝通確保所有元素都正常運(yùn)行工作。

　　支持功能測試的單通道能避免實(shí)施方案的復(fù)雜性。但是，這種方法的可靠性比較低，因?yàn)樵O(shè)備不在運(yùn)行時檢測，故障無法檢測到，進(jìn)而會引發(fā)不安全工作。此外，由于設(shè)備必須在發(fā)貨前進(jìn)行檢測，這就會大幅提高制造成本。

　　支持階段性自檢的單通道方法適用于在降低制造成本的同時確保最大安全性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，安全特性的實(shí)施成為硬件和固件的重要組成部分。在必要階段必須捕獲到這一點(diǎn)。一些微控制器制造商為其產(chǎn)品提供自檢庫，而且這些庫可加入到最終應(yīng)用中。一些微控制器制造商還讓庫通過認(rèn)證，以確保正確工作，并實(shí)現(xiàn)在最終應(yīng)用中對這些功能的集成。這就有利于讓最終應(yīng)用通過認(rèn)證，減少開銷和成本，同時也消除了滿足產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度要求的瓶頸。因此，在選擇MCU或混合信號器件時，要注意是否提供自檢庫。