作者：UL工程部Chris Chuang

防爆領域中，「工業電腦」 被視為 Division 2 / Zone 2 產品類別中的代表，在繼防爆認證的申請說明、以及外殼防護等級介紹後，本專題的第三單元，即要針對產品送測階段，常常使得業者感到棘手的難題 ── 常見的火花來源之一：設備內外連接裝置要求與溫升測試模式兩個部份，進行基本介紹。我們希望藉由本文分享，能幫助業者建立初始概念，並透過範例了解，得以在進行相關產品設計時，有一個正確良好的開展，同時有機會藉由本身執行pre-test(預測試)，讓產品的研發成果能在正式送測前即在廠內調校到最佳組合，以大幅提高開發效能。

Division 2 / Zone 2設備內外連接裝置基本概念與要求

清楚分辨連接裝置為內部還是外部使用

針對這個部份，首先我們會需要業者必須界定在完成產品外殼安裝時，連接裝置為內部還是外部使用，接著繼續往下走到對應的相關要求，如下。

• 內部連接裝置的要求：
  • 當其是需透過工具才可接觸到的內部連接裝置，須符合以下任一要求：
    • 以機械性的結構做固定，例如螺絲、扣鎖…等等，或
    • 通過15N的拉力測試，或
    • 符合non-incendive circuit的能量要求。
  • 當其不需透過工具就可接觸到的內部連接裝置，須符合以下任一要求：
    • 同上述的機械性固定或符合15N拉力測試之外，同時還須在產品上標註Warning Marking (警告標示)，或
    • 符合non-incendive circuit的能量要求。

• 外部連接裝置的要求：
  • 非熱插拔連接裝置需要有機械性的結構做固定，還需要符合以下的要求：
    • 需要有機械性或電氣性的互鎖裝置，無法在帶電時被分開，或
    • 在產品上標示警告標示，以警示必須在斷電後才能分離。
    • 另針對Division 2與Zone2 2也各有所異：
      • Division 2的連接裝置需要額外符合UL2238或UL 2237與CSA C22.2 No. 159的要求。
      • Zone 2的連結裝置需同時符合外殼要求及IEC/EN 60079-14線材等級要求。
  • 可熱插拔連接裝置或外露的連接裝置需符合：
    • Non-incendive circuit (Division 2) / intrinsic safe circuit (Zone 2)的能量要求。

---

Division 2 / Zone 2溫升測試模式

相較於其他小型電子產品，工業電腦通常具備更多的功能及更強大的運算能力，因此其系統軟體的配置與模擬軟體的設定，亦將影響電腦的效能。這也是為何我們在進行這項產品的防爆認證時，往往要求溫升測試時，必須將設定盡其所能地模擬最大效能、最大負載及最嚴苛的使用狀態。

在此我們即針對溫升測試時的幾個常見重點，來加以介紹。業者不妨能以為參照。並按以下幾個方向。找出最合宜的測試安排：

• 架設方位 ── 工業電腦的最終安裝，最常見的是水平式或直立式的嵌入安裝方式，抑或可移動的獨立式安裝。當各種架設方位都允許使用時，在測試時就必須將所有的架設方位一併考慮進去，以便找出最嚴苛的使用方位進行測試，並做為最後的評估。

• 輸入輸出孔 ── 工業電腦通常有許多的輸入輸出孔 (input/output port) 來供應訊號與能量的傳輸。我們會在測試時模擬所有的實際應用，像是常見的USB 2.0或3.0 port需要連接到電子負載輸出最大的額定5V、0.5A或0.9A；HDMI port需要連接到實體的螢幕做訊號的傳輸；LAN port將需要連接至對應的裝置做訊號傳輸；音源孔需要連接至揚聲器做音源輸出；或是光纖模組需要連接至對應的光纖做傳輸…等等。一言以蔽之，必須依照各種I/O port模擬最大的負載。

• PCI/PCIE slot ── 工業電腦常會內建PCI/PCIE slot供終端的擴充模組使用，但基於防爆產品需要量測最大表面溫度進行評估，故無法單純以拉載的方式進行模擬。我們會以實際擴充模組來進行這個項目的評估與測試，以確保每一個擴充模組的最大表面溫度都有符合產品標示。

• Burn-in軟體程式 ── 在工業電腦上運行各式的軟體都會增加電腦的負載，所以更常見的做法是透過burn-in軟體將每一項效能的負載都提升到最大。因此，我們在測試時所配置的burn-in軟體選擇、軟體版本及各項burn-in設定參數的差異，就會大大影響測試的數據結果。

• 保護軟體 ── 電腦系統裡面常會有內建或額外安裝的保護軟體，例如在超頻過載時，可能會觸發降載的保護機制，而往往在臨界點觸發後，即會造成電腦的整體負載下降，以及整體溫度曲線降低。
  
  由於一般保護軟體的可靠性無法真正在做Division 2 / Zone 2評估時，獲得有效的驗證，並無法當成一個可靠的防護方式。這也是我們通常採取的做法是會在測試前，如有相關的保護裝置可能會驅動，皆會先要求申請者讓保護軟體先行失效，以確保能夠記錄到工業電腦運作時最嚴苛的情況。

• WiFi模式 ── WiFi為近幾年來最普及的電腦搭載功能之一，但即便搭載的WiFi模式，若沒有持續在電腦上讓Wifi運作，如進行上傳或下載，則WiFi模式本身的負荷與溫度將會有極大的差異性。因此在測試時，申請者必須提供一套有效且持續的方式，使WiFi可以不斷運作。

結語

綜合言之，Division 2 / Zone 2工業電腦的溫升測試，遠比其他電子產品更為複雜，也最常會在測試時發生突發狀況。特別是在高溫時，可能會發生像是降載保護、當機或是功能不正常等等情況。

我們希望本文的介紹能夠成為業者正式送測產品前的起手式：在研發階段的內部測試時，即能夠預先模擬好更貼近UL測試所要求，提前做到確保樣品能夠在最嚴苛的各種情形下，皆可以正常運作，以避免當產品進到了UL實驗室的測試時，會面臨到可能需要重新調整設計或是降低產品規格…等等不太樂見的情況。

期藉由簡單脈絡的分享，能為產品開發者建立初步的概念，而一旦能在事先做好文章所提及的相關重點提示，將能夠很大程度地提升開發效率。

後續我們仍會鎖定其他的火花來源，敬請持續追蹤閱讀，探索更多關於Division 2 / Zone 2防爆工業電腦在研發時所應備的概念。

若需更多資訊或需要更多個別諮詢，歡迎立刻聯繫 UL 了解更多。

---

持續探索

系列文章

> Div.2/Zone 2 防爆級工業電腦認證 ── 申請入門
> Div.2/Zone 2 防爆級工業電腦認證 ── 外殼防護等級

其它更多

> 掌握世界信任趨勢
>