電源測試全攻略(一):極限測試
模塊輸出電流極限測試是測試模塊在輸出限流點(diǎn)放開(PFC的過流保護(hù)也要放開)之后所能輸出的最大電流,測試的目的是為了驗(yàn)證模塊的限流點(diǎn)設(shè)計(jì)是否適當(dāng),模塊的器件選擇是否合適。如果模塊的輸入電流極限值偏小,表明模塊的輸出電流量不夠;如果模塊的輸出電流極限值設(shè)計(jì)過大,表明模塊的輸出電流裕量過高,模塊的成本還可以降低。
測試方法:
將模塊的輸出限流點(diǎn)放開,按額定輸出電流的5%逐步增加模塊的輸出電流,每個(gè)電流值保持10分鐘,直至模塊損壞(或輸出熔斷絲斷),記錄模塊損壞時(shí)的輸出電流值即為模塊的輸出電流極限值。為了防止在測試過程中模塊出現(xiàn)積熱損壞,每一個(gè)測試點(diǎn)測試完成之后,須將模塊冷卻到測試前的冷機(jī)狀態(tài)。測試的電流極限值為模塊額定電流的120%(也就是說,超過120%以后,無需進(jìn)行測試)。
判定標(biāo)準(zhǔn):
模塊的電流極限必須滿足110%,合格,同時(shí)測試結(jié)果作為模塊設(shè)計(jì)的依據(jù)(參考數(shù)據(jù))。否則不合格。
2.靜態(tài)高壓輸入
測試說明:
在靜態(tài)高壓時(shí),PFC電路實(shí)現(xiàn)了過壓保護(hù),此測試主要是評估一次電源模塊在靜態(tài)高壓情況下的可靠性。
測試方法:
A、按規(guī)格書要求將模塊輸入電壓調(diào)整為最大靜態(tài)耐壓點(diǎn),運(yùn)行1小時(shí)。
B、從最大靜態(tài)耐壓點(diǎn)開始,以10V/10min的速率向上調(diào)高輸入電壓,直至模塊損壞,記錄模塊損壞時(shí)的輸入電壓值即為模塊的最高靜態(tài)極限輸入電壓。記錄器件損壞情況,分析原因。
判定標(biāo)準(zhǔn):
在上述A情況下,一次電源模塊不出現(xiàn)損壞或其他不正?,F(xiàn)象,合格;否則不合格。在B類條件下,記錄模塊的最高靜態(tài)輸入電壓,作為模塊的資料參考,在B類條件下測試的結(jié)果只作為參考,不作為判斷是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。
3 溫升極限測試
測試說明:
溫升極限測試是指在于模塊過溫保護(hù)失效的情況下,使模塊損壞的最高環(huán)境溫度,測試的目的在于考察模塊所能承受的最高環(huán)境溫度,從而為模塊的設(shè)計(jì)提供參考。
測試方法:
將模塊的溫度保護(hù)裝置去掉,然后將模塊置于溫箱中,模塊的輸入電壓為最低電壓,輸出為最大功率點(diǎn),監(jiān)測模塊的溫度保護(hù)繼電器處的溫度,從模塊的最高環(huán)境溫度開始,以5oC/30min的速度逐漸升高環(huán)境溫度,直到模塊損壞為止。
記錄內(nèi)容:
記錄模塊損壞時(shí),內(nèi)部各個(gè)關(guān)鍵器件的溫升,分析故障點(diǎn);記錄溫度極限時(shí)的損壞情況(運(yùn)行時(shí)間、溫度、損壞器件等詳細(xì)情況),作為資料參考。
判定標(biāo)準(zhǔn):
規(guī)格書定義的工作溫度上限,電源模塊屏蔽過溫保護(hù),長時(shí)間滿載工作模塊不損壞,合格;否則不合格。
此項(xiàng)測試結(jié)果可以作為模設(shè)計(jì)的參考,判定的標(biāo)準(zhǔn)是看模塊損壞時(shí)的最高溫度與模塊繼電器把保護(hù)處的溫度(或軟件保護(hù)點(diǎn))的距離,如果兩者相差為負(fù),則表示溫度繼電器保護(hù)功能(或軟件保護(hù)功能)沒有作用,如果兩者相差在6~10oC,則表示模塊的熱裕量太小,如果兩者相差大于40度,則表示裕量太大。
4 EFT抗擾性測試
測試說明:
測試電源所能承受的最高EFT抗擾性指標(biāo),以確認(rèn)其裕量。測試產(chǎn)品在抵抗由于如高頻爐等設(shè)備產(chǎn)生的電網(wǎng)EFT發(fā)生的累積失效的能力。
測試方法:
A、將EFT可抗擾性開路電壓設(shè)為規(guī)定等級電壓+500V,進(jìn)行沖擊抗擾性測試。
B、以500V為一步進(jìn)電壓等級,重復(fù)A步驟,每一電壓等級試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)的EFT測試方法進(jìn)行測試,記錄電源性能劣化及損壞的試驗(yàn)等級電壓值(試驗(yàn)最高電壓為EFT抗擾性設(shè)備最高電壓)。
C、確認(rèn)電源損壞部位,分析原因。
判定標(biāo)準(zhǔn):
EFT極限值大于規(guī)格書要求的5%,合格;否則不合格。
5 溫度沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)
測試說明:
驗(yàn)證產(chǎn)品在存儲和運(yùn)輸過程中所能承受的高低溫沖擊極限。
(1)試驗(yàn)前按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行電氣性能和機(jī)械性能(外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu))檢查,確保受試驗(yàn)樣品在進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn)前的電氣性能和機(jī)械性能正常。
(2)試驗(yàn)過程中樣品不通電,不進(jìn)行功能監(jiān)測。
(3)試驗(yàn)結(jié)束后通過目測等手段檢查機(jī)械性能(外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu))是否正常,同時(shí)按《通信電源模塊基本性能測試規(guī)范》對電氣性能進(jìn)行測試應(yīng)滿足要求。
測試方法:
溫度強(qiáng)化沖擊試驗(yàn)的方法見下圖:
HT:高溫箱溫度,取80度
LT低溫箱溫度,取-45度
Ncyc:循環(huán)次數(shù),取20T
Dt:樣品在保溫段的停留時(shí)間,取45~60min
Ct:高低溫之間的切換時(shí)間(由沖擊箱決定,不用選擇)
附表——溫度沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)條件:
樣品種類 高溫箱溫度HT 低溫箱溫度LT 保溫時(shí)間Dt 轉(zhuǎn)換時(shí)間Ct 循環(huán)次數(shù)Ncyc
表貼元件制成板 130 -70 30min ≤5min 50T
普通元件制成板 100 -55 30min ≤5min 50T
整機(jī) 80 -45 45~65min ≤5min 20T
說明:
如果制成板上既有表貼元件,又有普通元件,按普通元件的要求執(zhí)行。²
² 整機(jī)保溫時(shí)間根據(jù)樣品體積的大小在45~65min之間選擇,體積小的短,體積大的長。
溫度沖擊測試步驟:
(1)試驗(yàn)前對受試樣品進(jìn)行機(jī)械性能(外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu))和電氣性能檢查,保證樣品機(jī)械性能和電氣性能正常。
(2)將樣品合理的布置于溫度沖擊箱中,樣品和溫度箱四壁間應(yīng)留有足夠大的空間,以便于空氣流通。
(3)按上表選擇溫度沖擊試驗(yàn)條件。
(4)選定溫度沖擊試驗(yàn)從高溫開始,按起動鍵起動溫度沖擊試驗(yàn)。
(5)試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定的循環(huán)次數(shù)后自動停止。
(6)試驗(yàn)結(jié)束后將樣品從溫度沖擊箱中取出,在常溫小恢復(fù)直至樣品溫度達(dá)到穩(wěn)定。
(7)觀察試驗(yàn)后的樣品有無機(jī)械損傷(如表面翹曲、破裂、元器件松動、脫落等)并檢查電氣性能有無異常。
(8)如果樣品發(fā)生上述的機(jī)械損傷或電氣性能指標(biāo)不符合相關(guān)規(guī)范,即認(rèn)為樣品也損壞,詳細(xì)填寫試驗(yàn)記錄表。
(9)對試驗(yàn)暴露的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,提出改進(jìn)措施。
(10)對樣品進(jìn)行修復(fù)或改進(jìn),如沒有出現(xiàn)損傷,應(yīng)增加溫度沖擊量等級,取上表溫度沖擊試驗(yàn)條件中普通元件制成板等級或表貼元件制成板等級繼續(xù)試驗(yàn),直至樣品損壞。
判定標(biāo)準(zhǔn):
樣機(jī)外觀,機(jī)械性能和電氣性能都正常,合格;否則不合格。
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