开关电源测试大纲C版.docx
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开关电源测试大纲C版
开关电源测试大纲
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制定/更改
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批准
实施日期
文档历史记录
编号与名称
版本
日期
修改说明
参与人员
1目的
为确保产品在各个设计阶段的输出满足该设计阶段的输入的要求和确保产品符合规定的使用方需要或要求,同时识别和发现设计中的问题和不足并提出必要的解决措施。
特制定此标准。
2范围
本规范规定了开关电源的验证项目,技术要求、试验方法、检验规则等。
本规范适用于各种类型的开关电源。
3职责
开关电源测试。
4定义
4.1功能性能可靠性缺陷定义
未满足与预期规定用途有关的要求
A级为灾难性缺陷造成人员死亡或系统和器材毁坏的故障
判定:
当出现A级缺陷时,模块评价不能通过,必须重新评估设计方案,并且重新设计后,经验证符合要求后方能通过
B级为致命性缺陷造成人员严重受伤或系统、器材的严重损坏和任务失败的故障
判定:
当出现B级缺陷时,模块评价不能通过,必须设计改进后,经验证符合要求后方能通过
C级为严重性缺陷造成人员轻度受伤或系统、器材的轻度损坏和任务降级、推迟执行的故障
判定:
当出现C级缺陷时,模块评价不能通过,但如果公司经营需要,可采取有条件通过,条件是落实改进责任人、确定改进方案、和完成时间并上报相关主管领导批准后方能通过
D级为一般缺陷 未满足外观表面的小问题、瑕疵要求,需要非计划维修或修理
4.2电源在EMS方面的性能判据
判据A:
无需操作人员介入,设备应能按预期持续工作。
当按预期使用设备时,不允许出现低于制造厂规定的性能等级的性能降级或功能损失。
可以用允许的性能降低来代替性能等级。
如果制造厂不规定最低性能等级和允许的性能降低,则可从产品说明书或技术文件得知,并且用户有理由要求所使用的设备达到此规定。
判据B:
在试验开始之后,无需操作人员介入,设备应能继续按预期工作。
当按预期使用设备时,在施加骚扰之后,不允许出现低于制造厂规定的性能等级的性能降级或功能损失。
可以用允许的性能降低来代替性能等级。
在试验期间,性能降级是允许的。
然而在试验之后,工作状态不应改变。
如果制造厂不规定最低性能等级和允许的性能降级,则可从制造厂说明书或技术文件中得知,并且用户有理由要求所使用的设备达到此规定。
判据C:
允许出现可自行恢复或能由使用者根据制造厂说明操作之后使其恢复的功能损失。
4.3方法
目测:
用眼睛观察产品质量特性的方法
耳测:
用耳朵听觉来感觉产品质量特性的方法
测量:
用设备测出产品质量特性相关数据的方法
确认:
产品特定的预期使用或应用要求已得到满足的客观证据
操作:
按照模块的使用方法规定,进行各种功能测试,来判定产品质量的方法
手动:
使用工具或用手感觉产品的质量特性的方法
5验证检测内容
a)定型检测开关电源的样品验证
b)例行检测批量模块的验证
各类检测项目和检测顺序按表1规定。
检测项目
检测要求
试验方法
定型检测
例行检测
检测大项
检测子项
一
文
档
1
《技术手册》的检查
6.1.1
7.1.1
○
△
2
厂商测试报告
6.1.2
7.1.2
○
△
3
认证检查
6.1.3
7.1.3
○
○
二
外
观
结
构
4
配置检查
6.2.1
7.2.1
○
○
5
外形尺寸
6.2.2
7.2.2
○
○
6
重量
6.2.3
7.2.3
○
○
7
结构检查
6.2.4
7.2.4
○
○
8
表面、涂层
6.2.5
7.25
○
○
9
布线
6.2.6
7.2.6
○
○
三
安
规
10
认证报告审核
6.3.1
7.3.1
○
○
11
绝缘电阻
6.3.2
7.3.2
○
○
12
接地电阻
6.3.3
7.3.3
○
○
13
泄漏电流
6.3.4
7.3.4
○
○
14
耐压
6.3.5
7.3.5
○
○
四
功
能
15
输出电压允差
6.4.1
7.4.1
○
○
16
输入电压、频率范围
6.4.2
7.4.2
○
○
17
源电流、功率因数、效率、冲击电流
6.4.3
7.4.3
○
○
18
电压调整率
6.4.4
7.4.4
○
○
29
负载调整率
6.4.5
7.4.5
○
○
20
负载调整交叉影响测试
6.4.6
7.4.6
○
△
21
综合调整率
6.4.7
7.4.7
△
△
22
对负载电流变化的瞬态响应
6.4.8
7.4.8
○
△
23
开通(关断)过冲
6.4.9
7.4.9
○
△
24
上升、下降时间
6.4.10
7.4.10
△
△
25
启动时间
6.4.11
7.4.11
○
△
26
保持时间
6.4.12
7.4.12
○
△
27
纹波
6.4.13
7.4.13
○
○
28
温度漂移和温度系数
6.4.13
7.4.13
△
△
30
过流保护
6.4.15
7.4.15
○
○
31
短路保护
6.4.16
7.4.16
○
○
32
输入过流、过压保护
6.4.17
7.4.17
○
○
33
过热保护
6.4.18
7.4.18
△
△
34
输出过压保护
6.4.19
7.4.19
○
△
35
容性负载
6.4.25
7.4.25
△
△
五
环
境
适
应
性
36
低温启动试验
6.5.1
7.5.1
○
△
37
低温储存试验
4.5.2
7.5.2
△
△
38
低温工作试验
6.5.3
7.5.3
○
△
39
高温储存试验
4.5.4
7.5.4
△
△
40
高温工作试验
6.5.5
7.5.5
○
△
41
温升试验
6.5.6
7.5.6
△
△
42
恒定湿热试验
6.5.7
7.5.7
○
△
43
温度变化
6.5.8
7.5.8
△
△
44
噪声
6.5.9
7.5.9
△
△
45
振动或公路运输
6.5.10
7.5.10
○
△
46
冲击
6.5.11
7.5.11
△
△
47
跌落
6.5.12
7.5.12
△
△
六
电
磁
兼
容
性
48
辐射骚扰
6.6.1
7.6.1
○
△
49
传导骚扰
6.6.2
7.6.2
○
△
50
谐波电流
6.6.3
7.6.3
○
△
51
电压波动和闪烁
6.6.4
7.6.4
○
△
52
静电放电
6.6.5
7.6.5
○
△
53
辐射抗扰
6.6.6
7.6.6
○
△
54
电快速瞬变脉冲群
6.6.7
7.6.7
○
△
55
浪涌(冲击)
6.6.8
7.6.8
○
△
56
传导抗扰
6.6.9
7.6.9
○
△
57
电压暂降和短时中断
6.6.10
7.6.10
○
△
七
异常
检测
58
On/off
6.7.1
7.7.1
○
○
59
散热风扇异常测试
6.7.2
7.7.2
△
△
八
可
靠
性
60
MCBF/MTBF指标验证
6.8.1
7.8.1
△
△
61
可靠性增长试验
6.8.2
7.8.2
△
△
62
活动件寿命试验
6.8.3
7.8.3
△
△
九
包装
63
包装检查
6.9
7.9
△
○
注:
○表示必须进行试验的项目;
70
△表示试验的项目可选;
—表示不必进行试验的项目;
例行检测:
是推荐制造系统对批量产品的检测项目。
表1检测项目
6检测要求
6.1文档检查
1.《产品说明书&定制手册》需要包含:
1)要求覆盖模块选型需求的参数;
2)有工作温度、存储温度、电源适应性等性能指标要求
2.厂商测试报告:
定制:
1)有关于样品的描述。
且与样品一致(最好提供照片)
2)测试项目的要求:
1)、覆盖选型需求的参数
2)、功能、性能、环境、安规、电磁兼容、可靠性等方面
3)测试结果要有数据和测试结果现象的描述
4)符合质量体系的要求
要求符合规范:
有测试时间、测试人、审核人等
标准品:
测试项目的要求:
覆盖选型需求的参数,无测试报告时需提供说明。
3、认证的证书、报告覆盖需求且要真实有效
定制品必须提供证书、报告;
标准品保证证书有效性,报告未提供时(需提供说明)。
6.2外观结构
送测样品应满足《选型需求确认表》中的配置方案要求。
元器件清单、关键元器件的厂商型号、规格等
关键元器件认证(变压器电感)
6.2.2外形尺寸
送测样品要求依据技术方案,符合设计图纸。
要求设计中对重点尺寸需要考虑加工误差,图纸中标注尺寸公差要求。
1.样品长、宽、高。
6.2.3重量
符合设计要求。
6.2.4结构检查
1.样品应紧固无松动,活动部件的应固定牢固、灵活可靠,不能与其它部件和周边部位有干涉现象。
2.固定板金、模块可靠、牢固。
3.面板不许有多余的孔。
4.散热进风的风扇处应有滤尘网。
6.2.5表面、涂层
表面应干净,无明显凹痕、划伤、裂缝、变形、污染等;塑料件不变形模块金属件不锈蚀及其他机械损伤。
镀层均匀、不起泡、不龟裂和磨损黏附力、硬度、厚度、漆模冲击按照“喷涂件验收标准”进行试验,符合标准要求为通过。
标贴位置适当、黏附力强、字体清晰,在环境实验后不出现卷曲、起泡等现象。
6.2.6布线
1.多条线一起走线时,需缠绕护线套
2.当需要弯曲固定、牵引走线时,必须符合线材的固定时、牵引时的弯曲半径要求。
3.布线要求美观、合理,固定可靠。
4.维护时,接插件的插、拔较容易。
5.接地线尽量短且固定牢固充分,地线采用UL或CCC要求的线材。
6.考虑到对EMC的影响,AC输入和输出电源线尽量和DC、信号线分开走线。
6.2.7接口检查:
电源输出接口:
在输出接口处要有明显的输出电压的标示
有供电指示
6.3安规
以相关认证中安规测试报告为审核依据。
国内应用的电源需有CCC有效证书及报告。
欧盟应用的电源需有CE有效证书及报告。
北美应用的电源需有UL有效证书及报告。
已明确的根据当地强制性准入要求执行。
其他尚未明确的国外应用需有CB有效证书及报告
所有认证报告中的电源型号、规格、关键件须与选型电源完全一致。
1.绝缘电阻:
测试电压DC500V或1000V测试时间60s,绝缘电阻≥2MΩ。
2.接地电阻:
测试电流32A测试时间120s,接地电阻<0.1Ω。
3.接触电流:
测试电压AC187V~253V测试时间60s,接触电流≤3.5mA。
4.抗电强度:
测试电压1500V,60s的耐压试验,无飞弧和击穿现象。
6.4功能
6.4.1输出电压允差
在最不利的条件下,输出电压允差应根据以下给出的优先值之一确定:
等级
A
B
C
D
E
允差
0.5%
1%
2%
5%
10%
备注
--
--
--
--
--
推荐输出电压允差在等级D及以上,特殊需求需注明。
6.4.2输入电压、频率范围
输入电压:
宽值范围
等级
A
电压范围
90V-240V
低值范围
等级
B
C
D
E
电压范围
85V-132V
88V-132V
93V-132V
90V-110V
高值范围
等级
B
C
D
E
F
电压范围
170V-264V
176V-264V
187V-264V
195V-264V
207V-253V
备注
--
--
--
--
--
--
频率范围:
等级
A
B
C
D
E
F
频率
48Hz-440Hz
47Hz-63Hz
45Hz-55Hz
55Hz-65Hz
49Hz-51Hz
59Hz-61Hz
备注
--
--
--
--
--
--
输入电压:
满足选型需求:
推荐款电压要求
宽值范围等级A及以上;低值范围在等级C及以上;高值范围严酷在等级C及以上,特殊需求需注明。
频率范围:
频率在等级B及以上,特殊需求需注明。
6.4.3源电流效率冲击电流功率因数
在最不利的条件下规定以下参量:
a)源电流的方均根值(r.m.s.);
b)源重复峰值电流(仅适用于交流电源);
c)冲击峰值电流:
冲击电流小于30A
d)输出功率:
满足额定值
e)功率因数(交流):
f)效率:
≥80%
如果最不利条件不包括最大负载,则应规定实际负载。
6.4.4电压调整率
源电压和频率在规定范围内,设备在规定输出电压和各输出负载为最大负载时的调整率应予
规定,并规定为下列优先值之一:
等级
A
B
C
D
E
电压调整率
0.1%
0.2%;
0.5%;
l%;
不规定。
备注
--
--
--
--
--
电压调整率在等级D及以上,特殊需求需注明。
6.4.5负载调整率
对于每路输出,在规定的负载范围内和在最不利的电源电压下,负载调整率应以规定,并选择下列
优先值之一:
负载调整率
等级
A
B
C
D
E
调整率
0.2%
0.5%
1%
5%
10%
负载变化
等级
A
B
C
D
E
负载变化
0%~100%
10%~100%
25%~100%
50%~100%
备注
--
--
--
--
--
--
如果调整率是非线性的,则推荐以图表形式给出被测量量之间的关系。
试验在以下两种不同负载设定下进行:
设定1:
所有输出为100%满载,若超过总功率额定值时使用设定1a;
设定la:
除一路负载改变外,其余所有输出为满载的50%或为达到满功率而百分数相等的负载;
设定2:
除一路负载改变外,其余所有输出为最小负载。
负载调整率在等级D及以上,特殊需求需注明。
6.4.6负载调整交叉影响测试
对于每路输出,在规定的负载范围内和在最不利的电源电压下,负载调整率应以规定,并选择下列
优先值之一:
负载调整率
等级
A
B
C
D
E
交叉调整率
0.2%
2%
5%
10%
20%
负载变化
等级
A
B
C
D
负载变化
0%~100%
10%~100%
25%~100%
50%~100%
备注
--
--
--
--
--
如果调整率是非线性的,则推荐以图表形式给出被测量量之间的关系。
试验在以下两种不同负载设定下进行:
设定1:
所有输出为100%满载,若超过总功率额定值时使用设定1a;
设定la:
除一路负载改变外,其余所有输出为满载的50%或为达到满功率而百分数相等的负载;
设定2:
除一路负载改变外,其余所有输出为最小负载
负载调整交叉影响率在等级C及以上,特殊需求需注明。
6.4.7综合调整率
在最不利的电源电压和负载条件下,输出电压的变化率
推荐综合调整率不大于5%,特殊需求需注明
6.4.8对负载电流变化的瞬态响应
电源输出终端每一路输出的瞬态响应予以规定,并选取表2所给的优先值之一。
表2瞬态响应优选值
等级
电压偏差Vm
恢复时间TR
负载电流变化Ix
A
2%
1ms
A100%~0%0%~100%
B
5%
5ms
B100%~10%10%~100%
C
10%
20ms
C100%~25%25%~100%
D
20%
50ms
D100%~50%50%~100%
负载电流变化的上升时间Tr,和下降时间Tf,应该小于规定的总恢复时间T
R的十分之一。
推荐瞬态响应在等级C及以上,特殊需求需注明。
6.4.9开通(关断)过冲
在标称输人、标称功率下的开关通、断时的输出电压过冲的峰值应予以规定。
等级
A
B
C
过冲量
无过冲
1%
5%
备注
--
--
--
在任何时候,如果输出极性变化,制造商应明确地标示。
制造商应确认,任何负载和源电压从零到规定的最大值的任一点上都不存在过电压。
如果输出的上升和下降是按顺序控制的,则应规定定时顺序和负载。
推荐开通(关断)过冲在等级C及以上,特殊需求需注明
6.4.10上升时间、下降时间
上升时间:
输出电压幅值由10%值达到90%的时间
下降时间:
输出电压幅值由90%值降至10%的时间
以选型需求为准
6.4.11启动时间
源接通后,输出电压进人规定电压带所用的时间应予以规定,并规定为下列优先值之一:
等级
A
B
C
D
E
F
启动时间
0.1s
0.2s
0.5s
1.0s
2.0s
5.0s
启动时间在等级F及以上,特殊需求需注明.
6.4.12保持时间
源下降到10%后,输出电压保持规定电压带的时间。
对于直流输人,应规定实际的维持时间。
对于交流输人,维持时间规定为下列时间中的一种:
种类
A
B
C
D
时间
从下一个过零点开始大于20ms;随后电源电压中断;
从下一个过零点开始20ms
从下一个过零点开始10ms
小于10ms
备注
--
--
--
--
保持时间在等级C及以上,特殊需求需注明.
6.4.13纹波
每路输出的纹波和噪声性能应予以标示并规定,并选择下列优先值之一:
等级
A
B
C
D
E
纹波
0.5%(峰~峰值)
1%(峰~峰值)
2%(峰~峰值)
5%(峰~峰值)
10%(峰~峰值)
备注
--
--
--
--
纹波要求等级D及以上(峰~峰值),特殊需求需注明
6.4.14温度漂移和温度系数
温度系数应标示并规定选取下列优先值之一:
等级
A
B
C
温度系数
0.01%/℃
0.02%/℃
0.05%/℃
备注
--
--
--
实际应用中温度系数是一可控参数,推荐采用输出电压随温度而变化的图形。
温度系数等级才C及以上,特殊需求需注明。
6.4.15过流保护
制造商应确认过电流保护是:
A恒定电流;
B折返电流;
C电流跳闸;
D仅保护短路(对连续过载不起保护作用);
E抑制和再投方式。
对于A,B,C三种情况,应规定最大电流。
推荐采用附录C给出的图形形式。
特殊需求需注明。
6.4.16短路保护
在输出端短路时,电源能自动保护,短路状态清除时能自动恢复,特殊需求需注明。
6.4.17输入过电流、过压保护
制造商或用户亦应确认或规定设备的保护是采用熔断器或跳闸装置,比如空气断路器、热开关等,或在它们都不能保护的情况下,应由设计提供的输人电流限流来保护。
制造商应提供要求的外部熔断器或空气断路器的型式和额定值。
制造商或用户还应确认或规定由于熔断器或空气断路器跳闸引起的任何线路故障不会使保护接地的保护作用失效。
输入电压异常时,为保护模块电源,具有输入过压保护功能,保护电压值<额定值的150%。
特殊需求需注明。
6.4.18过热保护
在电源内部发生异常或因使用不当而使电源温升超标时,电源能自动保护。
,特殊需求需注明。
6.4.19输出过压保护
如果具有防止电源发生内部故障的过电压保护,则应对每路输出作出规定,并优先选用下列数值之一。
制造商应确认在任何时间、任何负载下,输出电压均不超过规定的最大值。
等级
A
B
C
D
E
超过电压值
110%-120%
115%一125%
110%-130%
150%最大
无规定
备注
--
--
--
--
制造商或用户应规定或标示过电压保护线路是:
A跨接在输出端的分流式保护电路;
B电子抑制;
C抑制和再投方式。
应规定电源能够吸收外部供给的最大连续电流。
输出过压保护定义为不大于D150%,特殊需求需注明
6.4.20容性负载特性
测试目的:
测试模块带容性负载能力,特别是启动过程中,输出电压的上升特性和启动后的稳定能力,特殊需求需注明。
注:
厂家未给出最大容性负载:
则根据输出额定电流,按1000UF/A计算容值。
额定输出电流大于10A的,一律按10A处理。
如果不能满足,则增加容值,直至输出稳定为止。
厂家未给出最小容性负载:
则根据输出额定电流,按10UF/A计算容值。
额定输出电流大于10A的,一律按10A处理。
如果不能满足,则增加容值,直至输出稳定为止。
6.5环境适应性
6.5.1低温启动
1.在-25℃低温条件下,电压为样品允许的工作上、下限电压,连续启动关闭模块10次。
要求模块能够正常启动和工作。
6.5.2低温储存试验
模块的低温储存试验条件是:
-40℃/72h,不工作;试验后恢复常温2h,检测项目如下:
1.能正常开机,功能正常;
2.外观无起泡、变色、锈蚀等异常;
3.机构件、活动件运转正常
6.5.3低温工作试验
样品在-25℃的条件下应能连续正常工作72h,无功能、外观、结构等异常。
6.5.4高温储存试验
样品的高温储存温度条件是:
70℃/72h,不工作;试验后恢复常温2h,检测项目如下:
1.能正常开机,功能正常;
2.外观无起泡、变色、锈蚀等异常;
3.机构件、活动件运转正常
6.5.5高温工作试验
样品在规定温度55℃的条件下应能连续工作72h,无功能、外观、