开关电源环境可靠性测试规范.docx
《开关电源环境可靠性测试规范.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《开关电源环境可靠性测试规范.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![开关电源环境可靠性测试规范.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-1/8/d8b63e98-660b-41b3-aa20-3856462b6fe3/d8b63e98-660b-41b3-aa20-3856462b6fe31.gif)
开关电源环境可靠性测试规范
开关电源环境可靠性测试规范
1.0目的:
统一定义本司电源产品的环境可靠性测试方法与标准,给电源的测试提供一个方法依据,从而使电源的测试能够正确、准确地进行。
2.0适用范围:
适用于测试工程师、技术员和工程测试人员对本司所有电源类产品的环境可靠性验证.
3.0定义
略.
4.0权责:
测试组:
测试工程师技术员对各阶段进行可靠性验证,并提供可靠性验证报告
研发组:
针对测试组在测试验证过程中出现的问题点进行改善
5.0程序内容:
5.1低温启动
5.1.1测试条件
5.1.1.1输入电压:
输入下限电压、额定电压、上限电压.
5.1.1.2负载条件:
满载、轻载(选用条件)
5.1.1.3环境温度:
EUT要求最低工作环境温度。
5.1.1.4持续时间:
≥0℃2Hrs;<0℃4Hrs
5.1.2测试设备
5.1.2.1交流源
5.1.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.1.2.3恒温恒湿箱
5.1.3测试方法与步骤
5.1.3.1接线图如下,按照线路图连接设备:
5.1.3.2启动恒温恒湿箱,将箱内温度降至EUT工作的下限环境温度,以1℃/分钟的速率上升或下降。
如环境温度要求为0摄氏度或以上,则保持2小时,否则保持4小时低温环境时间。
5.1.3.3将输出负载设定为满载(如有特别要求除外),然后以输入电压下限输入,接着额定电压输入,最后输入电压的上限输入。
5.1.3.4如步骤3中EUT无法启动,则将将负载改为轻载,然后与步骤3中的输入电压相同顺序测试。
5.1.4判定标准
5.1.4.1除非特殊要求,EUT在3项测试中必须能满足。
5.1.4.2输出电压在稳压精度范围内。
5.1.5注意事项
5.1.5.1有些机型并不能立即启动,故规定如在10秒内启动算合格。
5.1.5.2温度保持期间不得对EUT进行输入等测试
5.2低温工作
5.2.1测试条件
5.2.1.1试验温度:
EUT要求的最低工作温度,误差为±3℃
5.2.1.2负载条件:
Fullload
5.2.1.3输入电压VS保持时间
顺序
输入电压
保持时间
备注
1
额定电压
16Hrs
结束时,做5个ON/OFF测试*
2
输入下限电压
4Hrs
结束时,做5个ON/OFF测试*
3
输入上限电压
4Hrs
结束时,做5个ON/OFF测试*
*ON/OFF:
2SecondsON;2SecondsOFF
5.2.2测试设备
5.2.2.1交流源
5.2.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.2.2.3恒温恒湿箱
5.2.3测试方法与步骤
5.2.3.1试验温度与时间关系曲线图如下:
(温度的偏差允许±2℃)
5.2.3.2将EUT放置在恒温恒湿箱中,为保证温度平衡性,EUT尽量放置在恒温恒湿箱中间位置;
5.2.3.3根据EUT进行接线,选用的线材与考虑通过电流的大小,避免电流过大造成危险。
接线好后通入额定输入电压并确认EUT无故障;
5.2.3.4设置恒温恒湿箱的程序,设定温度为试验的环境温度,温度的变化率为1℃/分钟,设置后运行恒温恒湿箱进行试验;
5.2.3.5记录恒温恒湿箱内部温度达到试验温度的时间点,此点为试验的开始,运行16小时后,做5次ON/OFF,测试合格后,将输入电压调整为EUT工作的下限输入工作电压,保持4小时,后做5次ON/OOF,测试合格后,再将输入电压调整为EUT工作的上限输入工作电压,保持4小时,后做5次ON/OFF;
5.2.3.6将恒温恒湿箱的设置的温度设置为25℃,温度上升率为1℃/分钟,保持1小时后将EUT取出,做简单的功能性测试,如输入输出测试,确认EUT是否有故障。
5.2.4判定标准
5.2.4.1测试后检验的电性功能无不良。
5.2.4.2EUT在测试过程中,不出现任何与指标不符的故障,材料无任何变形。
5.2.5注意事项
为防止冷凝的产生,试验前恒温恒湿箱内的相对湿度不得大于75%。
5.3高温工作
5.3.1测试条件
5.3.1.1环境温度:
EUT允许的最高工作环境温度
5.3.1.2相对湿度:
EUT允许的最高工作环境相对湿度
5.3.1.3负载条件:
Fullload
5.3.1.4输入电压VS保持时间
顺序
输入电压
保持时间
备注
1
额定输入电压
16Hrs
结束时,做5个ON/OFF测试*
2
下限输入电压
4Hrs
结束时,做5个ON/OFF测试*
3
上限输入电压
4Hrs
结束时,做5个ON/OFF测试*
*ON/OFF:
2SecondsON;2SecondsOFF
5.3.2测试设备
5.3.2.1交流源
5.3.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.3.2.3恒温恒湿箱
5.3.3测试方法与步骤
5.3.3.1试验温度与时间关系曲线图如下:
(温度的偏差允许±2℃)
5.3.3.2将EUT放置在恒温恒湿箱中,为保证热的平衡性,EUT尽量放置在恒温恒湿箱中间位置;
5.3.3.3根据EUT进行接线,选用的线材与考虑通过电流的大小,避免电流过大造成危险。
接线好后通入额定输入电压并确认EUT无故障;
5.3.3.4设置恒温恒湿箱的程序,设定温度为试验的环境温度,温度的变化率为1℃/分钟。
设置环境湿度为EUT所允许的最高环境相对湿度,设置后运行恒温恒湿箱进行试验;
5.3.3.5记录恒温恒湿箱内部温度达到试验温度的时间点,此点为试验的开始,运行16小时后,做5次ON/OFF,测试合格后,将输入电压调整为EUT工作的下限输入工作电压,保持4小时,之后做5次ON/OOF,测试合格后,再将输入电压调整为EUT工作的上限输入工作电压,保持4小时,之后做5次ON/OFF;
5.3.3.6将恒温恒湿箱的设置的温度设置为25℃,温度上升率为1℃/分钟,保持1小时后将EUT取出,做简单的功能性测试,如输入输出测试,确认EUT是否有故障。
5.3.4判定标准
5.3.4.1测试后检验的电性功能无不良。
5.3.4.2EUT在测试过程中,不出现任何与指标不符的故障,材料无任何变形。
5.4低温储存
5.4.1测试条件
5.4.1.1试验温度根据EUT技术规格要求
5.4.1.2温度变化率:
1℃/分钟
5.4.1.3保持时间:
16H
5.4.1.4温度允许误差范围为±2℃
5.4.2测试设备
5.4.2.1交流源
5.4.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.4.2.3恒温恒湿箱
5.4.3测试方法与步骤
5.4.3.1试验温度与保持时间关系的曲线图如下:
5.4.3.2将不包装、不通电的EUT放置在恒温恒湿箱里,设置为室温条件:
25±2℃,湿度≤50%RH,运行2小时。
5.4.3.3将恒温恒湿箱下降到试验温度,温度变化率不得大于1℃/分钟,达到试验温度后,根据试验要求保持相应的时间。
5.4.3.4完成3步骤后,将恒温恒湿箱的温度上调到室温25±3℃,温度变化率为1℃/分钟,湿度不做要求,此温度稳定后保持2小时,并关闭恒温恒湿箱。
5.4.3.5取出EUT,进行电气功能检查。
5.4.4判定标准
5.4.4.1EUT在实验后,测试EUT在最小负载和最大负载条件下(或各组合负载)的纹波噪声和稳压精度满足产品指标要求。
5.4.4.2材料无任何变形。
5.5高温储存
5.5.1测试条件
5.5.1.1试验温度根据EUT技术规格要求
5.5.1.2温度变化率:
1℃/分钟
5.5.1.3保持时间:
16H
5.5.1.4温度允许误差范围为±3℃
5.5.2测试设备
5.5.2.1交流源
5.5.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.5.2.3恒温恒湿箱
5.5.3测试方法与步骤
5.5.3.1试验温度与保持时间关系的曲线图如下:
5.5.3.2将不包装、不通电的EUT放置在恒温恒湿箱里,设置为室温条件:
25±3℃,湿度≤50%RH,运行2小时。
5.5.3.3将恒温恒湿箱上升到试验温度,温度变化率不得大于1℃/分钟,达到试验温度后,根据试验要求保持相应的时间。
5.5.3.4完成3步骤后,将恒温恒湿箱的温度调到室温25±3℃,温度变化率为1℃/分钟,湿度不做要求,此温度稳定后保持2小时,并关闭恒温恒湿箱。
5.5.3.5取出EUT,进行电气功能检查。
5.5.4判定标准
5.5.4.1EUT在实验后,测试EUT在最小负载和最大负载条件下(或各组合负载)的纹波噪声和稳压精度满足产品指标要求。
5.5.4.2材料无任何变形。
5.6交变湿热测试
5.6.1测试条件
4.6.1.1试验温度和试验周期:
试验温度
40℃
55℃
试验周期(天)
2,6,12
1,2,6
5.6.1.2温度变化率:
≤1℃/分钟
5.6.1.3湿度要求:
试验温度/湿度和试验时间关系曲线图
温度误差允许:
±2℃
5.6.2测试设备
5.6.2.1交流源
5.6.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.6.2.3恒温恒湿箱
5.6.3测试方法与步骤
5.6.3.1试验温度与试验时间关系的曲线图如下:
5.6.3.2将EUT以安装放置方式放入恒温恒湿箱里,设置为室温条件:
25±3℃,45%~75%RH,运行2H使样品达到热平衡后,在1H内将工作空间相对湿度升高不小于95%。
5.6.3.3设定恒温恒湿箱在3H内,将工作空间的温度升至试验温度,除了最后15min相对湿度可不低于90%外,其他时间的相对湿度均要求不低于95%,然后将工作空间温度维持在试验温度范围内,误差控制在±2℃,保持12H,试验完成前15分钟相对湿度可为90%以上。
5.6.3.4将工作空间温度在3小时内降至25±3℃,之后维持并相对湿度应不低于95%RH,直至从升温阶段开始算起满24H为止。
5.6.3.5完成4步骤后,相对湿度降至45%~75%RH,并保持1小时后取出样品进行电性功能测试。
5.6.4判定标准
5.6.4.1EUT在实验后,测试EUT在最小负载和最大负载条件下(或各组合负载)的纹波噪声和稳压精度满足产品指标要求。
5.6.4.2材料无任何变形。
5.7温湿度循环
5.7.1测试条件
5.7.1.1试验温度根据EUT技术规格要求,选用最高工作环境温度和最低环境温度;温度允许误差范围为±2℃
5.7.1.2湿度要求:
EUT要求的最高相对湿度
5.7.1.3循环次数:
4次
5.7.1.4输入电压:
220Vac/50Hz(如为低压输入,则需要115Vac/60Hz)
5.7.1.5负载条件:
满载
5.7.2测试设备
5.7.2.1交流源
5.7.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.7.2.3恒温恒湿箱
5.7.3测试方法与步骤
5.7.3.1试验温度与保持时间关系的曲线图如下:
5.7.3.2将EUT放置在恒温恒湿箱内,通电带满载,并设置其最高工作环境温度和最大相对湿度,温度变化率1℃/分钟。
在此温度和湿度条件下保持2H。
5.7.3.3将恒温恒湿箱下降到EUT最低工作环境温度,温度变化率不得大于1℃/分钟,达到试验温度后,在此温度条件下保持2H。
此时相对湿度不做要求。
5.7.3.4重复2和3步骤,直至进行完成4个循环。
5.7.3.5将工作环境恢复至室温,并保持一小时后,取出EUT进行检验。
5.7.4判定标准
EUT在实验后,测试在最小负载和最大负载条件下(或各组合负载)的纹波噪声和稳压精度满足产品指标要求。
材料无任何变形。
5.7.5注意事项
根据GB2423-34规定:
对于固体试验样品,如塑料封装的试验样品,可能存在细小的叉线裂纹或是多孔材料,水汽的吸收或扩散起主导作用时,最好采用恒定湿热试验。
5.8跌落试验
5.8.1测试条件
5.8.1.1依照客户或开发设计规格要求;
5.8.1.2对于整箱落地的要求:
包装箱总重量(Kg)
落地高度(cm)
0~9.1
91
9.1~23.0
76
23.0~45.0
53
5.8.1.3对于样机落地试验的要求:
高度为1M;
5.8.1.4跌落的水平面是一厚为至少13mm的硬木板,此木板由水泥地支撑
5.8.1.5落下10次(一角三棱六面),硬木板.
5.8.2测试设备
无
5.8.3测试方法与步骤
5.8.3.1测试前,进行电性功能测试确认样机良好后方可测试;
5.8.3.2依照客户规格所列测试高度及顺序测试;
5.8.3.3将EUT提升到试验高度,依照一角三棱六面顺序开始测试(如下图):
5.8.3.4跌落试验完成后,检查EUT的电性功能与机构是否正常。
5.8.4判定标准
5.8.4.1目视EUT的机壳表面不得有变形或受损现象。
5.8.4.2电性功能测试合格。
5.8.4.3打开外壳检查PCB板正面和锡面零件,不得有破裂、掉落、相碰和锡裂、翘皮现象发生。
5.9振动试验
5.9.1测试条件
如为单体振动,EUT带载情况:
额定电压输入,满载
如整包装箱振动,EUT不带载。
5.9.2测试设备
振动试验台
5.9.3测试方法与步骤
5.9.3.1将EUT安装在振动机的平台上;
5.9.3.2根据测试条件进行编程;
5.9.3.3运行程序进行实验;
5.9.3.4实验后进行HI-POT测试;
5.9.3.5实验后进行简单的电性功能测试:
满载和轻载条件下输出电压值,纹波。
5.9.4判定标准
5.9.4.1样机电性功能良好。
5.9.4.2打开外壳检查PCB板正面和锡面零件,不得有破裂、掉落、相碰和锡裂、翘皮现象发生。
5.10开关机循环测试
5.10.1测试条件
5.10.1.1输入电压:
额定电压、最低输入电压
5.10.1.2负载条件:
满载
5.10.1.3开关机频率:
5秒ON;5秒OFF
5.10.1.4循环次数:
额定电压输入时3000次;最低输入电压输入时1000次。
5.10.1.5环境温度:
室温
5.10.2测试设备
5.10.2.1可编程交流源
5.10.2.2电子负载(可用电阻负载代替)
5.10.2.3测试工装
5.10.3测试方法与步骤
5.10.3.1在室温条件下,将EUT与ACsource连接,并根据输出带载情况设置负载,如使用电阻带载,根据R=U/I计算阻值的大小,其中U为输出电压,I为规格要求的最大输出电流值。
5.10.3.2设置ON/OFF的持续时间;
5.10.3.3将ACSource输出设置为额定输出电压,输出电压进行试验,点检负载情况是否正确。
5.10.3.4试验结束后,测试EUT的稳压精度和纹波是否满足技术规格的要求。
5.10.4判定标准
5.10.4.1测试过程中,EUT无任何危险情况出现。
5.10.4.2试验结束后的电性功能测试符合技术规格要求。
5.10.5注意事项
5.10.5.1如使用电阻负载,请注意负载功率不得大于其标称功率的50%,如超过此值,需加风扇强制风冷,但不得大于电阻标称最大功率的80%。
5.10.5.2使用电阻负载时,带载的电流在EUT标称的95%~100%之间。
5.11AC掉电测试
5.11.1测试条件
5.11.1.1通常设定0.5个AC输入周期至1个周期(客户如有特殊要求以客户要求为主);
5.11.1.2一般要求:
110V~0V(10mS)~110V;220V~0V(20mS)~220V(根据输入电压范围选择);
每周期持续时间:
1Second.
5.11.1.3负载条件:
满载
5.11.1.4环境温度:
室温
5.11.2测试设备
5.11.2.1可编程交流源
5.11.2.2精密电子负载
5.11.2.3数字示波器
5.11.3测试方法与步骤
5.11.3.1接线图
5.11.3.2根据接线图接线,后按照测试条件设置负载条件。
5.11.3.3根据输入电压范围和掉电时间设置ACSource参数,开启示波器观察输入输出的波形,输入电压的波形如下:
5.11.3.4记录波形(波形包含有输入AC波形和EUT输出波形);
5.11.4判定标准
5.11.4.1测试过程中,EUT的输出电压符合规格要求,如有PG信号,则测试中保持高电平位置。
5.11.4.2测试后,EUT符合规格要求,无任何不良。
5.11.5注意事项
5.11.5.1有些规格要求单循环掉电测试,即掉电时间为:
1/输入频率(秒);
5.11.5.2掉电可发生在任何的相位角,但当AC相位角为550时对开关电源影响最为严重;
5.11.5.3示波器的设定:
将扫描时间设定为200mS,触发模式为自动(AUTO)模式,CH1探测主路输出电压,建议用RMS平均值对其测量,CH2探测AC电压。
但需保证输出电压在稳压精度范围内。
5.12电压跌落测试
5.12.1测试条件
5.12.1.1额定电压为110Vac输入时:
110Vac(400mS)~80Vac(100mS)~110Vac(400mS);
5.12.1.2额定电压为220Vac输入时:
220Vac(400mS)~160Vac(100mS)~220Vac(400mS);
5.12.1.3对于全电压范围输入时,以上两种情况均要求测试。
5.12.1.4负载条件:
满载
5.12.1.5环境温度:
室温
5.12.2测试设备
5.12.2.1可编程交流源
5.12.2.2精密电子负载
5.12.2.3可存储示波器
5.12.3测试方法与步骤
5.12.3.1接线图如下
5.12.3.2根据接线图接线,后按照测试条件设置负载条件。
5.12.3.3根据输入电压范围和掉电时间设置ACSource参数:
设置Sag时间,开始电压、下降电压间隔、最终电压;设定Recover时间,开始电压,上升电压间隔,最终电压。
输入电压的波形如下:
5.12.3.4记录波形(波形包含有输入AC波形和EUT输出波形);
5.12.4判定标准
5.12.4.1EUT在测试过程中不得有如掉电、关机现象。
5.12.4.2EUT不得有任何不良和器件的损伤。
5.12.4.3测试过程中,输出稳压精度符合规格要求。
5.13浪涌电压测试
5.13.1测试条件
5.13.1.1额定电压为110Vac输入时:
110Vac(400mS)~150Vac(100mS)~110Vac(400mS);
5.13.1.2额定电压为220Vac输入时:
220Vac(400mS)~300Vac(100mS)~220Vac(400mS);
5.13.1.3对于全电压范围输入时,以上两种情况均要求测试。
5.13.1.4负载条件:
满载
5.13.1.5环境温度:
室温
5.13.2测试设备
5.13.2.1可编程交流源
5.13.2.2精密电子负载
5.13.2.3数字示波器
5.13.3测试方法与步骤
5.13.3.1接线图如下:
5.13.3.2根据接线图接线,后按照测试条件设置负载条件。
5.13.3.3根据输入电压范围和掉电时间设置ACSource参数:
设置Surge时间,开始电压、下降电压间隔、最终电压;设定Recover时间,开始电压,上升电压间隔,最终电压。
输入电压的波形如下:
5.13.3.4记录波形(波形包含有输入AC波形和EUT输出波形);
5.13.4判定依据
5.13.4.1EUT在测试过程中不得有如掉电、关机现象。
5.13.4.2EUT不得有任何不良和器件的损伤。
5.13.4.3测试过程中,输出稳压精度符合规格要求。
5.14输入电压渐变测试
5.14.1测试条件
5.14.1.190Vac/60Hz缓降至0V,30分钟;0V缓升至90Vac/60Hz,30分钟。
5.14.1.2264Vac/50Hz缓降至0V,30分钟;0V缓升至264Vac/60Hz,30分钟
5.14.1.3负载条件:
满载
5.14.1.4环境温度:
室温
5.14.2测试设备
5.14.2.1可编程交流源
5.12.2.2精密电子负载
5.12.2.3数字示波器
5.14.3测试方法与步骤
5.14.3.1接线图如下:
5.14.3.2根据接线图接线,后按照测试条件设置负载条件。
5.14.3.3根据输入电压范围和掉电时间设置ACSource参数:
设置Brownout时间,开始电压、下降电压间隔、最终电压;设定Recover时间,开始电压,上升电压间隔,最终电压。
输入电压的波形如下:
5.14.3.4记录波形(波形包含有输入AC波形和EUT输出波形);
5.14.4判定标准
EUT不得有任何不良和器件的损伤,试验完成后测试其电气性能符合规格要求
5.15静电测试
5.15.1测试条件
5.15.1.1产品须符合EN61000-4-2标准。
该标准的详细内容如下:
◎储存电容能量(CS+Cd):
150pF±10%
◎泄放电阻(Rd):
330Ω±10%
◎负载电阻(Rc):
50MΩ至100MΩ
◎输出电压误差范围:
±5%
◎输出电压极性:
正极与负极
◎保持时间:
至少5秒.
◎操作放电模式:
单一放电(连续放电时至少间隔1秒)
◎每个面任选5个对静电薄弱点,每点放电至少10次
5.15.1.2测试等级与标准
接触放电
空气放电
Level
Testvoltage(KV)
Level
Testvoltage(KV)
1
2
1
2
2
4
2
4
3
6
3
8
4
8
4
15
X
5.15.2测试设备
5.15.2.1静电测试仪
5.15.2.2电阻负载
5.15.3测试方法与步骤
5.15.3.1按产品的规格设置实验等级,通入市电,并给EUT加上满载。
5.15.3.2有机壳之开关电源,必须测试机台表面除了放在桌面的底部外的五个面。
5.15.3.3无外壳的开关电源,应模拟成客户系统实验:
把EUT安放在一铁壳里面,任选5面。
5.15.3.4每个面选择5个测试点,每个测试点必须测试至少10次。
每次测试间隔不得少于1秒。
5.15.3.5空气放电必须用圆头测试枪,接触放