开关电源环境可靠性测试规范.doc

深圳培训网 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 输入电压：输入下限电压、额定电压、上限电压. 负载条件：满载、轻载（选用条件） 环境温度：EUT要求最低工作环境温度。 持续时间：0 2Hrs； 0 4Hrs5.1.2 测试设备 交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 恒温恒湿箱5.1.3 测试方法与步骤 接线图如下，按照线路图连接设备： 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。 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。 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 除非特殊要求，EUT在3项测试中必须能满足。 输出电压在稳压精度范围内。5.1.5 注意事项 有些机型并不能立即启动，故规定如在10秒内启动算合格。 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 试验温度：EUT要求的最低工作温度，误差为3 负载条件：Full load 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： 2Seconds ON; 2Seconds OFF5.2.2 测试设备 交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 恒温恒湿箱5.2.3 测试方法与步骤 试验温度与时间关系曲线图如下：（温度的偏差允许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； 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； 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； 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； 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 测试后检验的电性功能无不良。 EUT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 环境温度：EUT允许的最高工作环境温度 相对湿度: EUT允许的最高工作环境相对湿度 负载条件：Full load 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： 2Seconds ON; 2Seconds OFF5.3.2 测试设备 交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 恒温恒湿箱5.3.3 测试方法与步骤 试验温度与时间关系曲线图如下：（温度的偏差允许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； 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； 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； 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； 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 测试后检验的电性功能无不良。 EUT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 试验温度根据EUT技术规格要求 温度变化率：1/分钟 保持时间：16H 温度允许误差范围为25.4.2 测试设备 交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 恒温恒湿箱5.4.3 测试方法与步骤 试验温度与保持时间关系的曲线图如下： 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：252，湿度50%RH，运行2小时。 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。 完成3步骤后，将恒温恒湿箱的温度上调到室温253，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。 取出EUT，进行电气功能检查。5.4.4 判定标准 EUT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。 材料无任何变形。 5.5 高温储存5.5.1 测试条件 试验温度根据EUT技术规格要求 温度变化率：1/分钟 保持时间：16H 温度允许误差范围为35.5.2 测试设备 交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 恒温恒湿箱5.5.3 测试方法与步骤 试验温度与保持时间关系的曲线图如下： 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：253，湿度50%RH，运行2小时。 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。 完成3步骤后，将恒温恒湿箱的温度调到室温253，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。 取出EUT，进行电气功能检查。5.5.4 判定标准 EUT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。 材料无任何变形。 5.6 交变湿热测试5.6.1 测试条件 试验温度和试验周期：试验温度4055试验周期 （天）2，6，121，2，6 温度变化率：1/分钟 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：25.6.2 测试设备 交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 恒温恒湿箱5.6.3 测试方法与步骤 试验温度与试验时间关系的曲线图如下： 将EUT以安装放置方式放入恒温恒湿箱里，设置为室温条件：253，45%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%。 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。 将工作空间温度在3小时内降至253，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。 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 EUT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。 材料无任何变形。 5.7 温湿度循环5.7.1 测试条件 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 湿度要求：EUT要求的最高相对湿度 循环次数：4次 输入电压：220Vac/50Hz (如为低压输入，则需要115Vac/60Hz) 负载条件：满载5.7.2 测试设备 交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 恒温恒湿箱5.7.3 测试方法与步骤 试验温度与保持时间关系的曲线图如下： 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。 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。 重复2和3步骤，直至进行完成4个循环。 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 依照客户或开发设计规格要求； 对于整箱落地的要求：包装箱总重量(Kg)落地高度(cm)09.1919.123.07623.045.053 对于样机落地试验的要求：高度为1M； 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 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 测试前，进行电性功能测试确认样机良好后方可测试； 依照客户规格所列测试高度及顺序测试； 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）: 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 目视EUT的机壳表面不得有变形或受损现象。 电性功能测试合格。 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 将EUT安装在振动机的平台上； 根据测试条件进行编程； 运行程序进行实验； 实验后进行HI-POT测试； 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 样机电性功能良好。 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 输入电压：额定电压、最低输入电压 负载条件：满载 开关机频率: 5 秒ON; 5秒 OFF 循环次数：额定电压输入时3000次；最低输入电压输入时1000次。 环境温度：室温5.10.2 测试设备 可编程交流源 电子负载（可用电阻负载代替） 测试工装5.10.3 测试方法与步骤 在室温条件下，将EUT与AC source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。 设置ON/OFF的持续时间； 将AC Source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。 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 测试过程中，EUT无任何危险情况出现。 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 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%。 使用电阻负载时，带载的电流在EUT标称的95%100%之间。 5.11 AC掉电测试5.11.1 测试条件 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）； 一般要求： 110V0V(10mS)110V；220V0V(20mS)220V (根据输入电压范围选择)；每周期持续时间：1 Second. 负载条件：满载 环境温度：室温5.11.2 测试设备 可编程交流源 精密电子负载 数字示波器5.11.3 测试方法与步骤 接线图 根据接线图接线，后按照测试条件设置负载条件。 根据输入电压范围和掉电时间设置AC Source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： 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 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。 测试后，EUT符合规格要求，无任何不良。5.11.5 注意事项 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）； 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； 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 额定电压为110Vac输入时：110Vac(400mS)80Vac(100mS)110Vac(400mS)； 额定电压为220Vac 输入时：220Vac(400mS)160Vac(100mS)220Vac(400mS); 对于全电压范围输入时，以上两种情况均要求测试。 负载条件：满载 环境温度：室温5.12.2 测试设备 可编程交流源 精密电子负载 可存储示波器5.12.3 测试方法与步骤 接线图如下 根据接线图接线，后按照测试条件设置负载条件。 根据输入电压范围和掉电时间设置AC Source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： 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 EUT在测试过程中不得有如掉电、关机现象。 EUT不得有任何不良和器件的损伤。 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 额定电压为110Vac输入时：110Vac(400mS)150Vac(100mS)110Vac(400mS)； 额定电压为220Vac 输入时：220Vac(400mS)300Vac(100mS)220Vac(400mS); 对于全电压范围输入时，以上两种情况均要求测试。 负载条件：满载 环境温度：室温5.13.2 测试设备 可编程交流源 精密电子负载 数字示波器5.13.3 测试方法与步骤 接线图如下： 根据接线图接线，后按照测试条件设置负载条件。 根据输入电压范围和掉电时间设置AC Source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： 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 EUT在测试过程中不得有如掉电、关机现象。 EUT不得有任何不良和器件的损伤。 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 90Vac/60Hz缓降至0V，30分钟；0V缓升至90Vac/60Hz，30分钟。 264Vac/50Hz缓降至0V，30分钟；0V缓升至264Vac/60Hz，30分钟 负载条件：满载 环境温度：室温5.14.2 测试设备 可编程交流源 精密电子负载 数字示波器5.14.3 测试方法与步骤 接线图如下： 根据接线图接线，后按照测试条件设置负载条件。 根据输入电压范围和掉电时间设置AC Source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： 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 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) : 33010% 负载电阻 (Rc) : 50M 至 100M 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 测试等级与标准接触放电空气放电LevelTest voltage （KV）LevelTest voltage （KV）12122424363848415X5.15.2 测试设备 静电测试仪 电阻负载5.15.3 测试方法与步骤 按产品的规格设置实验等级，通入市电，并给EUT加上满载。 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。 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。 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。 空气放电必须用圆头测试枪，接触放电必须用尖头测试枪。5.15.4 判定标准 EUT在测试过程中，不得有任何误动作发生，如：掉电、PG信号异常等。 EUT实验后的元器件不得有任何损伤。 5.16 电快速瞬变脉冲群抗干扰度（EFT）测试5.16.1 测试条件 依据的标准：IEC61000-4-4;GB/T 17626.4等级在供电电源端口，保护接地（PE）等级在 I/O 信号、数据和控制端口电压峰值(KV)重复频率(KHz)电压峰值(KV)重复频率(KHz)10.5510.25521520.55325315442.5425X特定特定X特定特定 X是指可在设备能量允许的情况下被指定测试电压等级。 输入电压：额定电压 负载条件：不小于80%的额定负载 环境温度：室温条件5.16.2 测试设备 EMC测试仪 电阻负载5.16.3 测试方法与步骤 将产品的负载设定为80%以上的负载； 以市电作为产品的供应输入电压，如110Vac/60Hz, 220Vac/50Hz； 根据设备的EOI进行设定仪器设备的测试参数并开始测试。5.16.4 判定标准 EUT在电性快速脉冲电压大于或等于4.0KV时，不得有任何零件的损坏。 EUT在电性快速脉冲电压等于2.0KV或小于2.0KV时，产品应能正常工作，不得有掉电或波动的情形发生。 5.17 雷击浪涌测试5.17.1 测试条件 依据的标准：IEC61000-4-5;GB/T 17626.5等级开路试验电压脉冲上升时间: 1.2uS半峰值时间: 50uS测试角度: 0360,45/步重复间隔: 1分钟（不得小于20s）极性: Line, Neutral and earth电压值: Line to neutral: +/-1KV (level2) Line to earth: +/-2KV (level 3) Neutral to earth: +/-2 KV (level 3)KV (+/-10%)10.521.032.044.0X特定X 依照客户或产品规格设定根据安装情况来选择。 输入电压：额定电压 负载条件：不小于80%的额定负载 环境温度：室温条件5.17.2 测试设备 EMC测试仪 电阻负载5.17.3 测试