开关电源可靠度试验测试规范.docx

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开关电源可靠度试验测试规范

可靠度測試規範

ReliabilityTestSpecification

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可靠度測試項目目錄

NO

EvaluationTestItems評價項目

1

TemperatureDistribution　　　　　　　　溫度分布

2

ComponentTemperatureRise　　　　　　　　元件溫度上昇

3

PartsDerating　　　　　　　　　　　　　元件餘裕度

4

ThermalRunaway　　　　　　　　　　　　　熱暴走

5

HighTemperatureShortCircuit　　　　　　高溫短路

6

LifeofElectrolyticCapacitor　　　　　　電解電容算出壽命

7

NoiseImmunity　　　　　　　　　　　　　　雜訊免疫能力

8

ElectroStaticDischarge　　　　　　　　　靜電氣

9

LightningSurge　　　　　　　　　　　　　雷擊

10

InputON/OFFAtHighTemperature　　　　　高溫輸入ON/OFF

11

LowTemperatureOperation　　　　　　　　低溫動作確認

12

DynamicSourceEffect　　　　　　　　　　　動態輸入變動

13

FanAbnormalOperationFANFAN異常動作

14

Vibration振動

15

Shock衝擊

16

AbnormalRipple異常漣波確認

17

HighTemperatureTest高溫測試

18

LowTemperatureTest低溫測試

19

Temperature/humidityTest溫溼度循環測試

20

StrifeTest壓力測試

21

PLDTest輸入瞬斷測試

常溫、常濕：

定義濕溫度５℃～３５℃，相對溼度　４５﹪～８５﹪ＲＨ

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INPUTSOURCE

待測物

負載

短路用

治具

溫度

記錄器

1.Temperaturedistribution溫度分布：

1.1目的：

確保待測物之可靠度；確認各元件均在溫度規格範圍內使用及有無元件異常

溫度上升。

1.2適用：

所有機種適用。

1.3測試條件：

a.輸入電壓：

規格範圍之最小、最大值。

（AC115V/230V→AC90V/265V）

b.負載：

100%（最小0%、最大,100%）。

c.輸出電壓：

額定。

d.周圍溫度：

常溫。

e.接線圖：

1.4測試方法:

a.輸入電壓加入後，穩定狀況下，測元件表面及銲接點之溫度分佈。

b.參考「溫度Derating率」。

c.量測之溫度與溫度Derating率比較，確認有無異常發熱元件，參考「溫度

Derating率」。

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1.5溫度Derating率

NO

元件名稱

溫度判定標準

備註

１

電阻

電阻最高耐溫之８０﹪

２

電容

電容最高耐溫減５℃

３

半導體

1.SchottyDiode取Tj之９０﹪

2.其它半導體（電晶體MOSFET取Tj之８０﹪）

熱暴走高溫短路測試

Ta:

55℃　Load:

100﹪

Ta:

65℃Load:

70﹪

Input:

85V/265V時

（Tj*80﹪）+5℃為判定基礎

４

基板

1.FR-4:

115℃

2.CEM-3:

110℃

3.CEM-1:

100℃

4.XPC-FR:

100℃

5.判定：

PCB最大耐溫減１０℃

與基板板厚無關

５

變壓器

（含電感）

絕緣區分：

A種　　Ｅ種　Ｂ種

標準溫度：

　105℃120℃130℃

熱偶式　：

90℃105℃110℃

Abnormal:

150℃165℃175℃

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INPUTSOURCE

待測物

溫度記錄器

負載

2Componenttemperaturerise元件溫度上升：

2.1目的：

確保待測物之可靠度，確認各元件均在溫度規格內使用。

2.2適用：

所有機種適用。

2.3測試條件：

a.輸入電壓：

規格範圍之最小、額定、最大。

b.負載：

規格範圍之最大。

c.輸出電壓：

額定。

d.周圍溫度：

常溫。

e.接線圖：

2.4測試方法：

a.依測試條件設定，當溫度達到熱平衡後，以熱電偶測定元件溫度，基板上之元

件銲點需測量溫度。

b.參考溫度Derating計算出最大溫升規格值△t.

（i.e.DeratingCurve在100%Load100%下最高至50℃，則以附表Ａ

Derating率之溫度減去50得100%之LOAD下之△t.；60℃時，Derating率為70%，

則減去60得到70%之△t.）實際負載在100%時依減50℃之△t.為規格值。

c.元件之選擇以R-1溫度分佈測得之發熱較多元件做測定。

d.元件實際溫升不能超過計算得出之△t.。

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INPUTSOURCE

待測物

SCOPE

負載

3.Partsderating元件餘裕度：

3.1目的：

確保待測物之可靠度，確認元件實際使用時能在絕對最大額定下之Derating

率範圍內。

3.2適用：

所有機種適用。

3.3測試條件：

a.測試待測物在下列條件下一次測和二次測主迴路波形（電流波形和電壓波形）

1．定額輸入和輸出

2．低壓起動

3．短路開機

4．開機後短路

5．滿載關機（不做記錄）

b.各迴路波形和元件耐壓請參考「元件Derating」

c.接線圖：

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3.4元件Derating

Surge：

I2t

NO

元件名稱

溫度判定標準

備註

１

電阻

80﹪電阻最高耐壓之90﹪

Surge取耐壓之95﹪

２

電容

電容最高耐壓之85﹪

（AC輸入電容取耐壓之95﹪）

Ripple電流取100﹪

鉭質電容取耐壓之80﹪

３

二極體

（Diode）

VRMVRSMISFMSurge

SCR80﹪95﹪90﹪90﹪

TRIAC80﹪95﹪90﹪90﹪

Bridge-Diode80﹪95﹪90﹪90﹪

Diode80﹪95﹪90﹪90﹪

ScottyDiode90﹪95﹪90﹪90﹪

ZenerDiode90﹪90﹪

LED80﹪95﹪90﹪90﹪

４

電晶體

MOSFET

VDSS/VCE:

取規格之95﹪

VGSS/VBE:

取規格之95﹪

ID/IC　:

取規格之95﹪

IB　　:

取規格之95﹪

５

Fuse

取額定電流之70﹪

Surge:

65﹪

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恒溫槽

INPUTSOURCE

待測物

溫度記錄器

負載

電流

電壓

4.Thermalrunaway熱暴走：

4.1　目的：

確認過負載、出力短路下，保護之餘裕度。

4.2　適用：

所有機種適用。

4.3　測試條件：

a.輸入電壓：

規格之輸入電壓範圍最小、最大值，（例85V/265V）。

b.負載：

100%及70%（例55℃為100﹪，65℃為70﹪）。

c.周圍溫度：

最高動作溫度┼5℃，輸出DeratingCurve100%下溫度上限┼5℃。

d.輸出電壓：

額定。

e.接線圖：

4.1.4.4測試方法：

a.參照部品溫度上昇結果確定待測部品，以熱電偶量測。

b.電源輸入後，連續觀測繪出溫度上昇值，確認飽和點。

c.若有FAN裝置於待測物，需實際模擬安裝於系統之情形進行測試。

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INPUTSOURCE

待測物

示波器

負載

　5.Hightemperatureshotycircuit高溫短路：

5.1目的：

確認輸出短路放置後，待測物之可靠度。

5.2適用：

除未加短路保護機種外所有機種適用。

5.3測試條件：

a.輸入電壓：

規格範圍之最大輸入電壓。

（實測取最大，例265V）

b.輸出電壓：

額定值。

c.周圍溫度：

動作溫度上限┼5℃（例65℃）。

d.接線圖：

4.1.5.4測試方法：

a.待測物在設定測試條件下，輸出短路2小時以上。

b.記錄溫度上昇之情形，參照溫度Derating，不能超過規定溫度。

c.解除短路狀態後確認輸出仍正常，部品不能有損壞。

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T1–T2

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待測物

示波器

實效值

負載

6.Lifeofelectrolyticcapacitor電解電容算出壽命：

6.1目的：

推定待測物之壽命，並確認其可靠度。

6.2適用：

所有機種適用。

6.3測試條件：

a.輸入電壓：

額定值。

b.輸出電壓：

額定值。

c.負載：

額定。

d.周圍溫度：

40℃。

e.接線圖：

6.4測試方法：

a.額定之輸出、輸入時，在規定之周圍溫度下，依下式計算：

L1=LS．2

L1:

實際之有效壽命

LS:

部品使用溫度範圍上限下之有效壽命

T1:

部品之使用溫度範圍上限

T2:

實際使用溫度。

b.算出之壽命時間應≧規格所示。

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待測物

示波器

電阻負載

7.NoiseImmuuity雜訊免疫力：

7.1目的：

確保待測產品之可靠度，確認輸入對加入脈衝之耐受程度。

7.2適用：

所有機種。

7.3測試條件：

a.規格上有規定者，依規格實施。

b.周圍溫度：

常溫、常濕。

c.輸入電壓：

115V

d.輸出電壓：

額定。

e.負載電流：

100%。

f.脈衝規格：

規格書所列值*110%（50ΩTermination）[如規格為±2.2KV則脈衝以±2.2KV*110%=±2.2KV施加]脈波寬為。

100nS,500nS,1000nS，時間五分鐘。

g.接線圖：

7.4測試方法：

a.依條件施加脈衝於輸入─輸入間，輸入─Ground間，應無動作異常（含突入電流限

制回路、異常振盪等）保護回路誤動作及元件損壞發生，測試時，輸出電壓之安定

度應在總和變動規格範圍內。

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INPUTSOURCE

待測物

示波器

電阻負載

DMM

8.Electrostaticdischarge靜電破壞：

8.1目的：

確保待測產品之可靠度，確認產品對靜電氣之耐受程度。

8.2適用：

規格書上規定之機種。

8.3測試條件：

a.周圍環境：

常溫、常濕。

b.輸入電壓：

額定（實測AC115V）

c.輸出電壓：

額定

d.負載：

額定100%

e.施加電壓：

規格書之數值X110%[ChargeCapacitor500pF-SeriesResistor

100Ω]，時間≧10sec.

f.接線圖：

4.1.8.4測試方法：

a.待測物Ground部位，依條件施加脈衝電壓分接觸外殼及隔離放電實施；不能有保護回路誤動作，元件破損之異常發生。

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電阻負載

待測物

INPUTSOURCE

9.LightningSurge雷擊：

9.1目的：

確認輸入端加入LightningSurge之耐受能力。

9.2適用：

規格有規定之機種。

9.3測試條件：

a.規格書有規定依規格條件。

b.輸入電壓：

額定（實測AC115V）

c.輸出電壓：

額定

d.負載：

額定

e.周圍環境：

常溫、常濕

f.施加波形：

JEC212規定，波頭長1.2µs,波尾長50µs之電壓，波形3KV*110%（

限流電阻100Ω）。

g.接線圖：

4.1.9.4測試方法：

a.依規定測試條件，施加Surge電壓於

輸入─輸入，輸入─Ground±極各3回

確認元件無破損，無絕緣破壞，FlashoverArc及保護回路誤動作情形發生。

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INPUTSOURCE

待測物

DVM

負載

ON/OFF

恆溫槽

10.InputON/OFFathightemperature高溫輸入ON/OFF:

10.1目的：

高溫時輸入電壓ON/OFF重覆施加，確認產品之信賴性。

10.2適用：

所有機種適用。

10.3測試條件：

a.輸入電壓：

規格之輸入電壓範圍最大值（例：

265V）。

b.負載：

額定100%LOAD

c.輸出電壓：

額定

d.周圍溫度：

動作可能溫度範圍＋5℃（例：

65℃）。

e.接線圖：

4.1.10.4測試方法：

a.待測物置於恆溫槽內，依條件之溫度設定，到達設定溫度後放置12小時，同時

電源ON/OFF至少500cycle於輸入端，結束後確認元件無破損，輸出電壓與機

能正常（ON5S，OFF30S）。

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11.Lowtemperatureoperation低溫動作確認：

11.1目的：

為確保待測產品可靠度，確認周圍溫度下限之動作餘裕度。

11.2適用：

所有機種適用。

11.3測試條件：

a.輸入電壓：

規格範圍之最小、最大值（實測最小值）。

b.輸出電壓：

額定。

c.負載：

最小、最大值（實測最大值）。

d.周圍溫度：

動作可能溫度下限－10℃。

e.接線圖：

11.4測試方法：

a.待測物在測試溫度條件下設定為關機狀態充份放置（至少1小時）關機狀態，重新加入電源，確定可啟動。

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12.Dynamicsourceeffect動的輸入變動：

12.1目的：

確認待測產品在動的輸入變動下能正常動作。

12.2適用：

交流輸入之所有機種。

12.3測試條件：

a.規格書有規定者，依規格條件。

b.負荷：

額定100%。

c.周圍溫度：

常溫。

d.輸出電壓：

額定。

e.輸入變動條件：

額定←→最小，額定←→最大。

最大電壓

額定電壓

←t→

t=0.5sec

最小電壓

←t→

釋波器

負載

待測物

INPUTSOURCE

頻率：

60Hz

12.4測試方法：

a.在基準動作狀態下（額定輸入電壓100%Load），測定輸出電

壓值VS。

b.計算電壓變動率：

VH–VSx100%VL–VSx100%

VSVS

c.計算之變動率，應在總和變動之規格範圍內。

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溫度

記錄器

恆溫槽

熱電藕

負載

待測物

INPUTSOURCE

13.FanabnormaloperationFAN異常動作：

13.1目的：

待測產品在自然冷卻使用情形下，確認FAN停止運轉，轉數變慢時，保護

機能正常運作。

13.2適用：

產品因需風扇冷卻而裝設之機種。

13.3測試條件：

a.輸入電壓：

規格範圍內之最小、最大值。

b.負載：

最大100%。

c.周圍溫度：

感熱元件部份，依動作可能溫度範圍上限＋5℃，25℃及下限－5℃共

3點實施測試。

其他部份則以動作可能溫度範圍上限＋5℃，下限-5℃

實施量測。

d.輸出電壓：

額定。

13.4測試方法：

a.主要電晶體、變壓器、CHOKE等重要元件，以熱電藕量測記錄其結果。

Fan異常動

作發生時觀測元件溫度上升應記錄其結果。

b.OpenFrame之產品與系統產品搭配測試。

c.確定在測試條件下，無保護回路之誤動作發生，元件上升溫度不能超過規格值。

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y

XX方向

Z’

Z

供試電源

試驗方向

試驗方向

試驗方向

14.Vibration振動：

14.1目的：

為確保產品之信賴性，產品在製造時及運送時對振動之耐受程度需加以確認。

14.2適用：

所有機種適用。

14.3測試條件：

a.周圍溫度：

常溫。

b.動作狀態：

Non-Operating

c.振動頻率：

5~10Hz全振幅10㎜

10~200Hz加速度21.6m/sec2（2.2G）

SweepTime:

10Min依對數變化。

振動方向：

X,Y,Z軸各1小時。

衝擊試驗程序：

1.試驗系統圖

4.1.14.4測試方法：

a.依測試條件或產品規格所列條件進行測試。

b.測試完成後，以目視檢查（必要時用顯微鏡）待測物之外殼、基板、零件、配線

有無異常；確認後，通電並確認輸出電壓及電氣特性有無異常。

可靠度測試規範

Reliabil