家電設計——安全至關重要！

　　我們正進入人類能以更低廉價格擁有更多電子產品的新時代。電子產品已經成為我們生活的必需品。舉例來說，普通消費者現在都擁有冰箱、洗衣機、咖啡機等。將分離式IC帶來的智能特性集成到電器中，能夠改進用戶體驗，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，而安全性也是消費者關注的重點。沒有人希望電器構成安全威脅。

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

　　由于安全正成為所有消費者最關心的問題，因此家用電器制造商應當在所有最終用戶產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，國際電子技術委員會(IEC)制定了家電安全規范標準。該標準的文件號為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范要求，否則就無法銷售產品。

　　對家電制造商來說，這些安全特性是系統設計的附加部分，會增加復雜性和成本，也會延長開發時間。為了讓家電通過認證，安全特性的設計必須能夠可靠地檢測多種故障情況，并根據安全要求指南采取所需的行動。在我們詳細介紹安全特性實施之前，先來看看IEC60730-1規范的要點。

　　該規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，就不能觸發加熱部件開關。C類控制功能旨在避免發生爆炸等危險。

　　為了滿足B類軟件要求，實施方案必須具備以下條件之一：

　　· 支持功能測試的單通道：就這種實施方案而言，設備在發貨前針對目標功能進行測試。實施方案基于一個控制單元/MCU。
　　· 支持階段性自檢的單通道：就這種實施方案而言，設備在運行時進行階段性檢測。在這種實施方案中也采用單MCU。
　　· 無比較的雙通道：這種實施方案用兩個MCU執行多種關鍵任務。兩個MCU溝通確保所有元素都正常運行工作。

　　支持功能測試的單通道能避免實施方案的復雜性。但是，這種方法的可靠性比較低，因為設備不在運行時檢測，故障無法檢測到，進而會引發不安全工作。此外，由于設備必須在發貨前進行檢測，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。為了實現這一目標，安全特性的實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。一些微控制器制造商為其產品提供自檢庫，而且這些庫可加入到最終應用中。一些微控制器制造商還讓庫通過認證，以確保正確工作，并實現在最終應用中對這些功能的集成。這就有利于讓最終應用通過認證，減少開銷和成本，同時也消除了滿足產品生產進度要求的瓶頸。因此，在選擇MCU或混合信號器件時，要注意是否提供自檢庫。