全方位解讀開(kāi)關(guān)電源的測試：極限測試、可靠性測試、白盒測試、常規測試

一、極限測試

1.模塊輸出電流極限測試

模塊輸出電流極限測試是測試模塊在輸出限流點(diǎn)放開(kāi)(PFC的過(guò)流保護也要放開(kāi))之后所能輸出的最大電流，測試的目的是為了驗證模塊的限流點(diǎn)設計是否適當，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計過(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。為了防止在測試過(guò)程中模塊出現積熱損壞，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狀態(tài)。測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)行測試)。

判定標準：

模塊的電流極限必須滿(mǎn)足110%，合格，同時(shí)測試結果作為模塊設計的依據(參考數據)。否則不合格。

2.靜態(tài)高壓輸入

測試說(shuō)明：

在靜態(tài)高壓時(shí)，PFC電路實(shí)現了過(guò)壓保護，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、按規格書(shū)要求將模塊輸入電壓調整為最大靜態(tài)耐壓點(diǎn)，運行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。

判定標準：

在上述A情況下，一次電源模塊不出現損壞或其他不正?，F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)條件下測試的結果只作為參考，不作為判斷是否合格的標準。

3 溫升極限測試

測試說(shuō)明：

溫升極限測試是指在于模塊過(guò)溫保護失效的情況下，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，從而為模塊的設計提供參考。

測試方法：

將模塊的溫度保護裝置去掉，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)，監測模塊的溫度保護繼電器處的溫度，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。

記錄內容：

記錄模塊損壞時(shí)，內部各個(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(運行時(shí)間、溫度、損壞器件等詳細情況)，作為資料參考。

判定標準：

規格書(shū)定義的工作溫度上限，電源模塊屏蔽過(guò)溫保護，長(cháng)時(shí)間滿(mǎn)載工作模塊不損壞，合格;否則不合格。

此項測試結果可以作為模設計的參考，判定的標準是看模塊損壞時(shí)的最高溫度與模塊繼電器把保護處的溫度(或軟件保護點(diǎn))的距離，如果兩者相差為負，則表示溫度繼電器保護功能(或軟件保護功能)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抗擾性測試

測試說(shuō)明：

測試電源所能承受的最高EFT抗擾性指標，以確認其裕量。測試產(chǎn)品在抵抗由于如高頻爐等設備產(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(kāi)路電壓設為規定等級電壓+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A步驟，每一電壓等級試驗按照標準的EFT測試方法進(jìn)行測試，記錄電源性能劣化及損壞的試驗等級電壓值(試驗最高電壓為EFT抗擾性設備最高電壓)。

C、確認電源損壞部位，分析原因。

判定標準：

EFT極限值大于規格書(shū)要求的5%，合格;否則不合格。

5 溫度沖擊強化試驗

測試說(shuō)明：

驗證產(chǎn)品在存儲和運輸過(guò)程中所能承受的高低溫沖擊極限。

(1)試驗前按照有關(guān)規范進(jìn)行電氣性能和機械性能(外觀(guān)和內部結構)檢查，確保受試驗樣品在進(jìn)行溫度沖擊試驗前的電氣性能和機械性能正常。

(2)試驗過(guò)程中樣品不通電，不進(jìn)行功能監測。

(3)試驗結束后通過(guò)目測等手段檢查機械性能(外觀(guān)和內部結構)是否正常，同時(shí)按《通信電源模塊基本性能測試規范》對電氣性能進(jìn)行測試應滿(mǎn)足要求。

測試方法：

溫度強化沖擊試驗的方法見(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，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——溫度沖擊強化試驗條件：

樣品種類(lèi) 高溫箱溫度HT 低溫箱溫度LT 保溫時(shí)間Dt 轉換時(shí)間Ct 循環(huán)次數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 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行。?

整機保溫時(shí)間根據樣品體積的大小在45～65min之間選擇，體積小的短，體積大的長(cháng)。

溫度沖擊測試步驟：

(1)試驗前對受試樣品進(jìn)行機械性能(外觀(guān)和內部結構)和電氣性能檢查，保證樣品機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條件。

(4)選定溫度沖擊試驗從高溫開(kāi)始，按起動(dòng)鍵起動(dòng)溫度沖擊試驗。

(5)試驗進(jìn)行設定的循環(huán)次數后自動(dòng)停止。

(6)試驗結束后將樣品從溫度沖擊箱中取出，在常溫小恢復直至樣品溫度達到穩定。

(7)觀(guān)察試驗后的樣品有無(wú)機械損傷(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)生上述的機械損傷或電氣性能指標不符合相關(guān)規范，即認為樣品也損壞，詳細填寫(xiě)試驗記錄表。

(9)對試驗暴露的薄弱環(huán)節進(jìn)行分析，提出改進(jìn)措施。

(10)對樣品進(jìn)行修復或改進(jìn)，如沒(méi)有出現損傷，應增加溫度沖擊量等級，取上表溫度沖擊試驗條件中普通元件制成板等級或表貼元件制成板等級繼續試驗，直至樣品損壞。

判定標準：

樣機外觀(guān)，機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

測試說(shuō)明：

驗證樣品正常工作溫度下限和產(chǎn)品損壞溫度下限。

(1)試驗前對受試樣品進(jìn)行機械性能(外觀(guān)和內部結構)和電氣性能檢查，確保樣品在進(jìn)行試驗前的機械性能和電氣性能正常。

(2)試驗過(guò)程中在保溫一段時(shí)間(約15min)后通電進(jìn)行功能監測。

(3)試驗結束后進(jìn)行通過(guò)目測等手段檢查機械性能(外觀(guān)和內部結構)是否正常，同時(shí)按《通信電源模塊基本性能測試規范》對電氣性能進(jìn)行測試應滿(mǎn)足要求。

測試方法：

低溫步進(jìn)試驗方法見(jiàn)下圖：

試驗條件：

根據規格書(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。

低溫試驗步驟：

(1)試驗前對受試樣品進(jìn)行機械性能(外觀(guān)和內部結構)和電氣性能檢查，確保樣品在進(jìn)行試驗前的機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，接好輸入輸出及測量引線(xiàn)，試驗樣品和溫箱四壁之間應有適當的距離，試驗樣品不得對箱內產(chǎn)生明顯的影響。

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

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

(5)上電，開(kāi)機，按照規范進(jìn)行基本性能測試，并監測輸出電壓波形，并將觀(guān)察到的現象詳細填入記錄表。

(6)如果功能正常，進(jìn)行(7)步。如果任何一個(gè)監測項目超標或由異常，即認為發(fā)生失效，記錄失效溫度T和失效現象。將溫度恢復到常溫足夠長(cháng)的時(shí)間進(jìn)行功能監測，如發(fā)現功能恢復正常，說(shuō)明樣品沒(méi)有損壞，T+10度即為低溫工作極限，填寫(xiě)試驗報告中極限溫度，進(jìn)行(7)步;如果將溫度恢復到常溫足夠長(cháng)的時(shí)間，如發(fā)現功能不能恢復正常，認為試驗的樣品已發(fā)生損壞，找到樣品損壞極限，填寫(xiě)試驗報告中極限溫度，即可停止試驗，進(jìn)行(8)步。

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

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

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

(10)用改進(jìn)后的樣品繼續進(jìn)行試驗，直到：

A、達到溫箱的低溫極限

B、出現非正常失效

C、與同類(lèi)產(chǎn)品比較認為可以終止試驗

D、繼續改進(jìn)需花費較大的成本，得不償失

注：(9)～(10)可根據實(shí)際情況確定是否進(jìn)行。

判定標準：

樣機外觀(guān)，機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

測試說(shuō)明：

驗證樣品正常工作溫度上限和產(chǎn)品損壞溫度上限。

1)試驗前對受試樣品進(jìn)行機械性能(外觀(guān)和內部結構)和電氣性能檢查，確保樣品在進(jìn)行試驗前的機械性能和電氣性能正常。

(2)試驗過(guò)程中在保溫一段時(shí)間(約15min)后通電進(jìn)行功能監測。

(3)試驗結束后進(jìn)行通過(guò)目測等手段檢查機械性能(外觀(guān)和內部結構)是否正常，同時(shí)按《通信電源模塊基本性能測試規范》對電氣性能進(jìn)行測試應滿(mǎn)足要求。

測試方法：

低溫步進(jìn)試驗方法見(jiàn)下圖：

試驗條件：

根據規格書(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。

低溫試驗步驟：

(1)試驗前對受試樣品進(jìn)行機械性能(外觀(guān)和內部結構)和電氣性能檢查，確保樣品在進(jìn)行試驗前的機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，接好輸入輸出及測量引線(xiàn)，試驗樣品和溫箱四壁之間應有適當的距離，試驗樣品不得對箱內產(chǎn)生明顯的影響。

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

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

(5)上電，開(kāi)機，按照規范進(jìn)行基本性能測試，并監測輸出電壓波形，并將觀(guān)察到的現象詳細填入記錄表。

(6)如果功能正常，進(jìn)行(7)步。如果任何一個(gè)監測項目超標或由異常，即認為發(fā)生失效，記錄失效溫度T和失效現象。將溫度恢復到常溫足夠長(cháng)的時(shí)間進(jìn)行功能監測，如發(fā)現功能恢復正常，說(shuō)明樣品沒(méi)有損壞，T-10度即為高溫工作極限，填寫(xiě)試驗報告中極限溫度，進(jìn)行(7)步;如果將溫度恢復到常溫足夠長(cháng)的時(shí)間，如發(fā)現功能不能恢復正常，認為試驗的樣品已發(fā)生損壞，找到樣品損壞極限，填寫(xiě)試驗報告中極限溫度，即可停止試驗，進(jìn)行(8)步。

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

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

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

(10)用改進(jìn)后的樣品繼續進(jìn)行試驗，直到：

A、達到溫箱的高溫極限

B、出現非正常失效

C、與同類(lèi)產(chǎn)品比較認為可以終止試驗

D、繼續改進(jìn)需花費較大的成本，得不償失

注：(9)～(10)可根據實(shí)際情況確定是否進(jìn)行。

判定標準：

樣機外觀(guān)，機械性能和電氣性能都正常，合格;否則不合格。

8 絕緣強度極限試驗

測試說(shuō)明：

測試樣品所能承受的絕緣強度極限，得出極限數據。

測試方法：

在規格書(shū)規定的絕緣強度的基礎上逐步增加10%(漏電流的要求與規格書(shū)一致)，得出樣品內部絕緣擊穿或測試儀無(wú)法繼續輸出高壓。每個(gè)電壓等級需持續測試60s。

記錄內容：

絕緣強度的極限值。

如由異常，記錄一切異?，F象。

判定標準：

樣品所能承受的極限值大于規格書(shū)的10%，合格;否則不合格。