多维防护体系构建AI玩具电源安全屏障

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电子发烧友网综合报道
AI玩具作为融合电子电路、智能芯片和动力组件的产品,其用电安全直接关系到用户,尤其是儿童的人身安全。因此在设计时,都会通过芯片级保护与系统性设计实现。
 
例如通过PMIC的多重防护来实现精准供电保护,例如一些芯片会采用芯片集成过压(OVP)、过流(OCP)、短路(SCP)和温度(OTP)四重保护,当检测到电池温度超过85℃时强制关断电路,再通过微型封装来适合小型化玩具。
 
而在电路上,通常核心电路串联自恢复保险丝或熔断电阻,当电路短路或电流过大时,保险丝自动熔断切断电源,故障排除后可恢复(自恢复型)或更换,避免电路烧毁。
 
并加入绝缘隔离设计,在强电回路与弱电回路之间增加绝缘层或隔离芯片,防止强电泄露到触控区域。
 
同时注意焊点与导线的规范,内部导线采用耐温、耐磨的绝缘线材,焊点需饱满无虚焊,避免因振动导致导线脱落、短路;导线布局避开热源,减少绝缘层老化风险。
 
在电机、功率芯片等高功耗组件上,还要增加散热结构,通过散热片、散热孔或风扇降低温度,避免长时间工作过热。
 
外壳与内部材料使用阻燃材料,例如外壳采用UL94 V0级阻燃塑料,内部电路板基材使用耐燃性PCB板,降低起火风险。
 
依靠AI玩具的智能性,也可以通过软件逻辑来进一步强化用电安全。包括内置温度传感器,实时监测电池、电机、芯片的温度,当温度超过安全阈值时,自动触发断电或降频运行,避免过热。
 
长时间无操作时,如10分钟未互动,自动进入低功耗模式,降低待机发热风险;部分玩具可通过APP远程关闭电源。或者当检测到过充、短路、高温等风险时,通过语音提示或闪烁红灯提醒用户。充电时锁定电机、发声等功能,避免充电过程中玩具运行导致线路负载过大。
 
在生产标准上,国内需要符合GB/T 19865-2024《电玩具的安全》,涵盖电气间隙、爬电距离、材料阻燃性等要求,并且完成CE/CCC玩具安全认证,技术文档中提供电气安全评估报告、RoHS/REACH重金属禁用证明。
 
总体而言,AI玩具的电源安全需从芯片防护、电路设计、材料合规三方面协同优化,结合严格的安全认证,才能实现儿童使用场景下的高可靠性。
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