Marknadskontroll av USB-laddare

Många småprodukter . exempelvis mobiltelefoner, har USB-anslutning för både strömförsörjning och datakommunikation. Standardisering har fört det goda med sig att samma laddare fungerar ihop med mängder med produkter. På kort tid har marknaden exploderat och de finns att köpa överallt, ofta till mycket lågt pris. Elsäkerhetsverket har tyvärr hittat ett antal brister hos dessa laddare.

Under året har påfallande många USB-laddare (ett tiotal) underkänts och hälften av dem har resulterat i återtagande från konsument. Förbuden har uppmärksammats i media, inte så överraskande när det handlar om vardagsprodukter som många har. Så gott som alla förbud har berört elsäkerhetsbrister men det finns laddare som också är dåliga avseende EMC, vanligt med hög störnivå ledningsbundet ut mot elnätet.

Regelverket för marknadskontroll är dock starkare på elsäkerhetssidan där myndigheten kan kräva återtagande av produkt från konsument och det är anledningen till att merparten av försäljningsförbuden rör elsäkerhet, även om EMC-brister finns. Produkterna försvinner ju från marknaden vilket även är gynnsamt för EMC.

Några vanliga orsaker till försäljningsförbuden:

• Otillräckligt isolationsavstånd

Det är viktigt att säkerställa att nätspänning och eventuella transienter som kommer in via elnätet inte kommer ut på USB-anslutningen, både för att skydda användaren och det som drivs av laddaren. Kretskortslayouten är en viktig bit men också hur transformatorer har utformats. Laddarens yttre säger i allmänhet inget om det här, en till synes välgjord laddare kan vara livsfarlig. Bilden visar en transformator där primär- och sekundärlindningar inte har något isolationsavstånd alls utan man litar på att koppartrådens tunna lackskikt ska räcka. Detta anses vara en allvarlig brist och kan medföra återtagande från slutkonsumenten.

Bild 1: Transprmator med ett för litet isolationsavstånd
Bild 1: Transprmator med ett för litet isolationsavstånd

• Felaktiga stickproppar

De flesta produkter av den här typen har s.k. europastickpropp som passar i både jordade och ojordade uttag plus diverse utländska uttag. Sådana stickproppar får inte ha fullängds metallstift, sådana kan beröras när stickproppen är delvis isatt. En ganska vanlig brist är att metallstiften är dåligt fastsatta och riskerar att lossna eller att ledningar på insidan lossnar. Om ledningar på insidan lossnar kan dessa komma åt USB-uttaget och skicka ut 230 Volt där, vilket är mycket farligt. Formen på stickproppen kan ibland avvika från standarden och då kan den sitta dåligt i uttaget eller vara svår att få in, vilket kan ge glapp och risk för brand.

 

• Hölje

Höljet är ibland utfört i plast som inte är självslocknande. Det gör att höljet bidrar till brandspridning istället för att hindra det, som den ska.

 

• Märkning och formalia

CE-märke saknas på vissa laddare, och de flesta saknar EG-försäkran. Produkten ska också kunna identifieras med fabrikat och typbeteckning plus att information också ska följa med för användningen. Många laddare har varit märkta med CE men saknat tillverkare, det är en varningsklocka på att säkerheten hamnat i skymundan.

 

• EMC-problem

Som nämnts har flera laddare lämnat höga nivåer på ledningsbundna störningar mot elnätet. Det kan främst orsaka radiostörningar, krav finns i frekvensområdet 150 kHz till 30 MHz. Även frekvensområdet under 150 kHz kan vara värt att nämna då vissa elmätare kommunicerar i det området för att skicka sina mätvärden.

Många nätägare har rapporterat problem med liknande produkter och flera av USB-laddarna kan mycket väl ställa till bekymmer för denna typ av kommunikation. Plotten visar ett exempel på hur det kan se ut en bit längre ner i frekvens än standardens krav.

Elsäkerhetsverket har utfört egna enklare mätningar av ledningsbunden störning och kan konstatera att resultaten varierar avsevärt mellan olika laddare. Generellt är det inga större problem att konstruera så kraven uppfylls men det kräver kunskaper om switchad kraftelektronik och EMC hos konstruktören.

Bild 2: plot från mätning av ledningsbunden emission.
Bild 2: plot från mätning av ledningsbunden emission.

Praktiska synpunkter

Marknadskontrollen tar ingen hänsyn till funktionen, bara att det de olika kraven för CE-märkning uppfylls. Sedan kan en produkt i princip vara hur dålig som helst vad gäller funktionen. Vid egna prov noterades som exempel att vissa laddare hade dålig (kanske rentav ingen) reglering av utspänningen, som normalt ska vara 5 volt likspänning. Här varierade det friskt på vissa och det kan störa det som laddas. Som exempel kunde en laddare märkt 5 Volt och 1 Ampere ge en matningsspänning strax över 1 Volt vid 0.5 Amperes belastning. Det gör att den produkt som ska laddas inte helt enkelt laddas.

 

Sammanfattning

Marknaden svämmas över av USB-laddare av de mest skilda slag och tyvärr är vissa rent ut sagt farliga, hur små och färgglada de än må vara. Än så länge har vi inte haft några allvarliga olyckor i Sverige, låt oss slippa det och hoppas att de värsta avarterna försvinner från marknaden. Vissa laddare har också potential att ställa till med EMC-problem på grund av höga störnivåer ut mot elnätet.

Tyvärr är det nog ett faktum att många företag inte känner till vilket ansvar det innebär att importera produkter och sälja dessa inom EU. Förutom okunskapen finns det nog många gånger en blåögdhet där man litar på leverantören i alla lägen. I många fall så saknas grundläggande dokument, som EG-försäkran, och det hänger starkt ihop med brister i elsäkerhet och god EMC.

 

Henrik Olsson, Martin Gustavsson
Elsäkerhetsverket