全方位解讀開(kāi)關(guān)電源的測(cè)試：極限測(cè)試、可靠性測(cè)試、白盒測(cè)試、常規(guī)測(cè)試

一、極限測(cè)試

1.模塊輸出電流極限測(cè)試

模塊輸出電流極限測(cè)試是測(cè)試模塊在輸出限流點(diǎn)放開(kāi)(PFC的過(guò)流保護(hù)也要放開(kāi))之后所能輸出的最大電流，測(cè)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(guò)大，表明模塊的輸出電流裕量過(guò)高，模塊的成本還可以降低。

測(cè)試方法：

將模塊的輸出限流點(diǎn)放開(kāi)，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(cè)試過(guò)程中模塊出現(xiàn)積熱損壞，每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試完成之后，須將模塊冷卻到測(cè)試前的冷機(jī)狀態(tài)。測(cè)試的電流極限值為模塊額定電流的120%(也就是說(shuō)，超過(guò)120%以后，無(wú)需進(jìn)行測(cè)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(cè)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(cè)試說(shuō)明：

在靜態(tài)高壓時(shí)，PFC電路實(shí)現(xiàn)了過(guò)壓保護(hù)，此測(cè)試主要是評(píng)估一次電源模塊在靜態(tài)高壓情況下的可靠性。

測(cè)試方法：

A、按規(guī)格書(shū)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(kāi)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(lèi)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(lèi)條件下測(cè)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(cè)試

測(cè)試說(shuō)明：

溫升極限測(cè)試是指在于模塊過(guò)溫保護(hù)失效的情況下，使模塊損壞的最高環(huán)境溫度，測(cè)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(cè)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(cè)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(kāi)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(shū)定義的工作溫度上限，電源模塊屏蔽過(guò)溫保護(hù)，長(zhǎng)時(shí)間滿載工作模塊不損壞，合格;否則不合格。

此項(xiàng)測(cè)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(méi)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(cè)試

測(cè)試說(shuō)明：

測(cè)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(cè)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(cè)試方法：

A、將EFT可抗擾性開(kāi)路電壓設(shè)為規(guī)定等級(jí)電壓+500V，進(jìn)行沖擊抗擾性測(cè)試。

B、以500V為一步進(jìn)電壓等級(jí)，重復(fù)A步驟，每一電壓等級(jí)試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)的EFT測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，記錄電源性能劣化及損壞的試驗(yàn)等級(jí)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(shū)要求的5%，合格;否則不合格。

5 溫度沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)

測(cè)試說(shuō)明：

驗(yàn)證產(chǎn)品在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)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(guò)程中樣品不通電，不進(jìn)行功能監(jiān)測(cè)。

(3)試驗(yàn)結(jié)束后通過(guò)目測(cè)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(cè)試規(guī)范》對(duì)電氣性能進(jìn)行測(cè)試應(yīng)滿足要求。

測(cè)試方法：

溫度強(qiáng)化沖擊試驗(yàn)的方法見(jiàn)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(lèi) 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(shuō)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。?

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(zhǎng)。

溫度沖擊測(cè)試步驟：

(1)試驗(yàn)前對(duì)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(kāi)始，按起動(dòng)鍵起動(dòng)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(dòng)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(wú)機(jī)械損傷(如表面翹曲、破裂、元器件松動(dòng)、脫落等)并檢查電氣性能有無(wú)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(xiě)試驗(yàn)記錄表。

(9)對(duì)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(duì)樣品進(jìn)行修復(fù)或改進(jìn)，如沒(méi)有出現(xiàn)損傷，應(yīng)增加溫度沖擊量等級(jí)，取上表溫度沖擊試驗(yàn)條件中普通元件制成板等級(jí)或表貼元件制成板等級(jí)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。

6 低溫步進(jìn)試驗(yàn)

測(cè)試說(shuō)明：

驗(yàn)證樣品正常工作溫度下限和產(chǎn)品損壞溫度下限。

(1)試驗(yàn)前對(duì)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，確保樣品在進(jìn)行試驗(yàn)前的機(jī)械性能和電氣性能正常。

(2)試驗(yàn)過(guò)程中在保溫一段時(shí)間(約15min)后通電進(jìn)行功能監(jiān)測(cè)。

(3)試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行通過(guò)目測(cè)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(cè)試規(guī)范》對(duì)電氣性能進(jìn)行測(cè)試應(yīng)滿足要求。

測(cè)試方法：

低溫步進(jìn)試驗(yàn)方法見(jiàn)下圖：

試驗(yàn)條件：

根據(jù)規(guī)格書(shū)，選擇最低工作溫度，以-10度作為第一次步進(jìn)的起點(diǎn)溫度，然后每次降低10度，找到低溫工作極限后改為5度。

低溫試驗(yàn)步驟：

(1)試驗(yàn)前對(duì)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，確保樣品在進(jìn)行試驗(yàn)前的機(jī)械性能和電氣性能正常。

(2)將樣品在無(wú)包裝，不通電的狀態(tài)下放置于溫箱內(nèi)，接好輸入輸出及測(cè)量引線，試驗(yàn)樣品和溫箱四壁之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)木嚯x，試驗(yàn)樣品不得對(duì)箱內(nèi)產(chǎn)生明顯的影響。

(3)將溫箱以最大變化速度降到溫度設(shè)定值，降溫過(guò)程中加風(fēng)扇使溫度達(dá)到均衡。

(4)將溫箱溫度達(dá)到設(shè)定溫度情況后，樣品在設(shè)定點(diǎn)保溫至少15min，模塊內(nèi)部溫度和環(huán)境溫度接近一致，本階段溫箱設(shè)定為等待模式。

(5)上電，開(kāi)機(jī)，按照規(guī)范進(jìn)行基本性能測(cè)試，并監(jiān)測(cè)輸出電壓波形，并將觀察到的現(xiàn)象詳細(xì)填入記錄表。

(6)如果功能正常，進(jìn)行(7)步。如果任何一個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目超標(biāo)或由異常，即認(rèn)為發(fā)生失效，記錄失效溫度T和失效現(xiàn)象。將溫度恢復(fù)到常溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行功能監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)功能恢復(fù)正常，說(shuō)明樣品沒(méi)有損壞，T+10度即為低溫工作極限，填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告中極限溫度，進(jìn)行(7)步;如果將溫度恢復(fù)到常溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，如發(fā)現(xiàn)功能不能恢復(fù)正常，認(rèn)為試驗(yàn)的樣品已發(fā)生損壞，找到樣品損壞極限，填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告中極限溫度，即可停止試驗(yàn)，進(jìn)行(8)步。

(7)繼續(xù)降溫，重復(fù)(3)～(7)步直到找到樣品的損壞極限或達(dá)到溫箱的低溫極限。

(8)對(duì)樣品進(jìn)行失效模式分析，找到薄弱環(huán)節(jié)，并提出改進(jìn)措施。

(9)改進(jìn)后的樣品進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，保證改進(jìn)的有效性。

(10)用改進(jìn)后的樣品繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，直到：

A、達(dá)到溫箱的低溫極限

B、出現(xiàn)非正常失效

C、與同類(lèi)產(chǎn)品比較認(rèn)為可以終止試驗(yàn)

D、繼續(xù)改進(jìn)需花費(fèi)較大的成本，得不償失

注：(9)～(10)可根據(jù)實(shí)際情況確定是否進(jìn)行。

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。

7 高溫步進(jìn)試驗(yàn)

測(cè)試說(shuō)明：

驗(yàn)證樣品正常工作溫度上限和產(chǎn)品損壞溫度上限。

1)試驗(yàn)前對(duì)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，確保樣品在進(jìn)行試驗(yàn)前的機(jī)械性能和電氣性能正常。

(2)試驗(yàn)過(guò)程中在保溫一段時(shí)間(約15min)后通電進(jìn)行功能監(jiān)測(cè)。

(3)試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行通過(guò)目測(cè)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(cè)試規(guī)范》對(duì)電氣性能進(jìn)行測(cè)試應(yīng)滿足要求。

測(cè)試方法：

低溫步進(jìn)試驗(yàn)方法見(jiàn)下圖：

試驗(yàn)條件：

根據(jù)規(guī)格書(shū)，選擇最高工作溫度，以+10度作為第一次步進(jìn)的起點(diǎn)溫度，然后每次增加10度，找到高溫工作極限后改為5度。

低溫試驗(yàn)步驟：

(1)試驗(yàn)前對(duì)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，確保樣品在進(jìn)行試驗(yàn)前的機(jī)械性能和電氣性能正常。

(2)將樣品在無(wú)包裝，不通電的狀態(tài)下放置于溫箱內(nèi)，接好輸入輸出及測(cè)量引線，試驗(yàn)樣品和溫箱四壁之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)木嚯x，試驗(yàn)樣品不得對(duì)箱內(nèi)產(chǎn)生明顯的影響。

(3)將溫箱以最大變化速度升到溫度設(shè)定值，升溫過(guò)程中加風(fēng)扇使溫度達(dá)到均衡。

(4)將溫箱溫度達(dá)到設(shè)定溫度情況后，樣品在設(shè)定點(diǎn)保溫至少15min，模塊內(nèi)部溫度和環(huán)境溫度接近一致，本階段溫箱設(shè)定為等待模式。

(5)上電，開(kāi)機(jī)，按照規(guī)范進(jìn)行基本性能測(cè)試，并監(jiān)測(cè)輸出電壓波形，并將觀察到的現(xiàn)象詳細(xì)填入記錄表。

(6)如果功能正常，進(jìn)行(7)步。如果任何一個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目超標(biāo)或由異常，即認(rèn)為發(fā)生失效，記錄失效溫度T和失效現(xiàn)象。將溫度恢復(fù)到常溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行功能監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)功能恢復(fù)正常，說(shuō)明樣品沒(méi)有損壞，T-10度即為高溫工作極限，填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告中極限溫度，進(jìn)行(7)步;如果將溫度恢復(fù)到常溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，如發(fā)現(xiàn)功能不能恢復(fù)正常，認(rèn)為試驗(yàn)的樣品已發(fā)生損壞，找到樣品損壞極限，填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告中極限溫度，即可停止試驗(yàn)，進(jìn)行(8)步。

(7)繼續(xù)升溫，重復(fù)(3)～(7)步直到找到樣品的損壞極限或達(dá)到溫箱的高溫極限。

(8)對(duì)樣品進(jìn)行失效模式分析，找到薄弱環(huán)節(jié)，并提出改進(jìn)措施。

(9)改進(jìn)后的樣品進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，保證改進(jìn)的有效性。

(10)用改進(jìn)后的樣品繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，直到：

A、達(dá)到溫箱的高溫極限

B、出現(xiàn)非正常失效

C、與同類(lèi)產(chǎn)品比較認(rèn)為可以終止試驗(yàn)

D、繼續(xù)改進(jìn)需花費(fèi)較大的成本，得不償失

注：(9)～(10)可根據(jù)實(shí)際情況確定是否進(jìn)行。

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。

8 絕緣強(qiáng)度極限試驗(yàn)

測(cè)試說(shuō)明：

測(cè)試樣品所能承受的絕緣強(qiáng)度極限，得出極限數(shù)據(jù)。

測(cè)試方法：

在規(guī)格書(shū)規(guī)定的絕緣強(qiáng)度的基礎(chǔ)上逐步增加10%(漏電流的要求與規(guī)格書(shū)一致)，得出樣品內(nèi)部絕緣擊穿或測(cè)試儀無(wú)法繼續(xù)輸出高壓。每個(gè)電壓等級(jí)需持續(xù)測(cè)試60s。

記錄內(nèi)容：

絕緣強(qiáng)度的極限值。

如由異常，記錄一切異?，F(xiàn)象。

判定標(biāo)準(zhǔn)：

樣品所能承受的極限值大于規(guī)格書(shū)的10%，合格;否則不合格。