开关电源测试大纲.docx

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1、开关电源测试大纲版本制定/更改概 述制定/ 更改会签审核批准实施日期文档历史记录编号与名称版本日期修改说明参与人员目录1目的32范围33职责34定义34.1功能性能可靠性缺陷定义34.2电源在EMS方面的性能判据34.3方法45验证检测内容56检测要求76.1文档检查76.2外观结构76.3安规86.4功能96.5环境适应性146.6电磁兼容性186.7异常检测216.8可靠性（加速试验） 216.9包装227检测方法227.1文档检查227.2外观结构227.3安规237.4功能237.5环境适应性307.6电磁兼容性327.7异常检测347.8可靠性357.9包装368相关文件361目的为

2、确保产品在各个设计阶段的输出满足该设计阶段的输入的要求和确保产品符合规定的 使用方需要或要求，同时识别和发现设计中的问题和不足并提出必要的解决措施。特制定此 标准。2范围本规范规定了开关电源的验证项目，技术要求、试验方法、检验规则等。本规范适用于 各种类型的开关电源。3职责开关电源测试。4定义4.1功能性能可靠性缺陷定义未满足与预期规定用途有关的要求A级为灾难性缺陷造成人员死亡或系统和器材毁坏的故障判定：当出现A级缺陷时，模块评价不能通过，必须重新评估设计方案，并且重新设计后， 经验证符合要求后方能通过B级为致命性缺陷造成人员严重受伤或系统、器材的严重损坏和任务失败的故障判定：当出现B级缺陷时

3、，模块评价不能通过，必须设计改进后，经验证符合要求后方能通 过C级为严重性缺陷 造成人员轻度受伤或系统、器材的轻度损坏和任务降级、推迟执行的故障 判定：当出现C级缺陷时，模块评价不能通过，但如果公司经营需要，可采取有条件通过， 条件是落实改进责任人、确定改进方案、和完成时间并上报相关主管领导批准后方能 通过D级为一般缺陷未满足外观表面的小问题、瑕疵要求，需要非计划维修或修理4.2电源在EMS方面的性能判据判据入：无需操作人员介入，设备应能按预期持续工作。当按预期使用设备时，不允许出现 低于制造厂规定的性能等级的性能降级或功能损失。可以用允许的性能降低来代替性能等级。 如果制造厂不规定最低性能等

4、级和允许的性能降低，则可从产品说明书或技术文件得知，并 且用户有理由要求所使用的设备达到此规定。判据以在试验开始之后，无需操作人员介入，设备应能继续按预期工作。当按预期使用设备时， 在施加骚扰之后，不允许出现低于制造厂规定的性能等级的性能降级或功能损失。可以用允 许的性能降低来代替性能等级。在试验期间，性能降级是允许的。然而在试验之后，工作状态不应改变。如果制造厂不规定最低性能等级和允许的性能降级，则可从制造厂说明书或技术文件中 得知，并且用户有理由要求所使用的设备达到此规定。判据。：允许出现可自行恢复或能由使用者根据制造厂说明操作之后使其恢复的功能损失。4.3方法目测：用眼睛观察产品质量特性

5、的方法耳测：用耳朵听觉来感觉产品质量特性的方法测量：用设备测出产品质量特性相关数据的方法确认：产品特定的预期使用或应用要求已得到满足的客观证据操作：按照模块的使用方法规定，进行各种功能测试，来判定产品质量的方法手动：使用工具或用手感觉产品的质量特性的方法5验证检测内容a）定型检测 开关电源的样品验证b）例行检测批量模块的验证各类检测项目和检测顺序按表1规定。外观结构检测项目检测要求试验方 法定型检测例行检测检测子项1技术手册的检查6.1.17.1.1O2厂商测试报告6.1.27.1.2O3认证检查6.1.37.1.3OO4配置检查6.2.17.2.1OO5外形尺寸6.2.27.2.2OO6重量

6、6.2.37.2.3OO7结构检查6.2.47.2.4OO8表面、涂层6.2.57.25OO9布线6.2.67.2.6OO10认证报告审核6.3.17.3.1OO11绝缘电阻6.3.27.3.2OO12接地电阻6.3.37.3.3OO13泄漏电流6.3.47.3.4OO14耐压6.3.57.3.5OO15输出电压允差6.4.17.4.1OO16输入电压、频率范围6.4.27.4.2OO17源电流、功率因数、 效率、冲击电流6.4.37.4.3OO18电压调整率6.4.47.4.4OO29负载调整率6.4.57.4.5OO20负载调整交叉影响 测试6.4.67.4.6O21综合调整率6.4.77

7、.4.722对负载电流变化的 瞬态响应6.4.87.4.8O23开通（关断）过冲6.4.97.4.9O24上升、下降时间6.4.107.4.1025启动时间6.4.117.4.11O26保持时间6.4.127.4.12O27纹波6.4.137.4.13OO28温度漂移和温度系 数6.4.137.4.13检测大项安 规功能文档30过流保护6.4.157.4.15OO31短路保护6.4.167.4.16OO32输入过流、过压保护6.4.177.4.17OO33过热保护6.4.187.4.1834输出过压保护6.4.197.4.19O35容性负载6.4.257.4.2536低温启动试验6.5.17.

8、5.1O37低温储存试验4.5.27.5.238低温工作试验6.5.37.5.3O环境适应性39高温储存试验4.5.47.5.440高温工作试验6.5.57.5.5O五41温升试验6.5.67.5.642恒定湿热试验6.5.77.5.7O43温度变化6.5.87.5.844噪声6.5.97.5.945振动或公路运输6.5.107.5.10O46冲击6.5.117.5.1147跌落6.5.127.5.1248辐射骚扰6.6.17.6.1O49传导骚扰6.6.27.6.2O50谐波电流6.6.37.6.3O电51电压波动和闪烁6.6.47.6.4O磁52静电放电6.6.57.6.5O六兼53辐射抗

9、扰6.6.67.6.6O容54电快速瞬变脉冲群6.6.77.6.7O性55浪涌（冲击）6.6.87.6.8O56传导抗扰6.6.97.6.9O57电压暂降和短时中 断6.6.107.6.10O七异常58On/off6.7.17.7.1OO检测59散热风扇异常测试6.7.27.7.2可60MCBF/MTBF指标验证6.8.17.8.1八靠61可靠性增长试验6.8.27.8.2性62活动件寿命试验6.8.37.8.3九包装63包装检查6.97.9O注：。表示必须为表示试验的项一表示不必进彳例行检测：是推荐生行试验的项目；点可选；亍试验的项目；学制造系统对批量产品的检测项目。表1 检测项目706检测

10、要求6.1文档检查1. 产品说明书&定制手册需要包含：1）要求覆盖模块选型需求的参数；2）有工作温度、存储温度、电源适应性等性能指标要求2. 厂商测试报告：定制：1）有关于样品的描述。且与样品一致（最好提供照片）2）测试项目的要求：1）、覆盖选型需求的参数2）、功能、性能、环境、安规、电磁兼容、可靠性等方面3）测试结果要有数据和测试结果现象的描述4）符合质量体系的要求要求符合规范：有测试时间、测试人、审核人等标准品：测试项目的要求：覆盖选型需求的参数，无测试报告时需提供说明。3. 认证的证书、报告覆盖需求且要真实有效定制品必须提供证书、报告；标准品保证证书有效性，报告未提供时（需提供说明）。6

11、.2外观结构送测样品应满足选型需求确认表中的配置方案要求。元器件清单、关键元器件的厂商型号、规格等关键元器件认证（变压器 电感）6.2.2外形尺寸送测样品要求依据技术方案，符合设计图纸。要求设计中对重点尺寸需要考虑加工误差， 图纸中标注尺寸公差要求。1. 样品长、宽、高。6.2.3重量符合设计要求。6.2.4结构检查1. 样品应紧固无松动，活动部件的应固定牢固、灵活可靠，不能与其它部件和周边部位 有干涉现象。2. 固定板金、模块可靠、牢固。3. 面板不许有多余的孔。4. 散热进风的风扇处应有滤尘网。6.2.5表面、涂层表面应干净，无明显凹痕、划伤、裂缝、变形、污染等；塑料件不变形模块金属件不锈

12、 蚀及其他机械损伤。镀层均匀、不起泡、不龟裂和磨损黏附力、硬度、厚度、漆模冲击按照 “喷涂件验收标准”进行试验，符合标准要求为通过。标贴位置适当、黏附力强、字体清晰， 在环境实验后不出现卷曲、起泡等现象。6.2.6布线1. 多条线一起走线时，需缠绕护线套2. 当需要弯曲固定、牵引走线时，必须符合线材的固定时、牵引时的弯曲半径要求。3. 布线要求美观、合理，固定可靠。4. 维护时，接插件的插、拔较容易。5. 接地线尽量短且固定牢固充分，地线采用UL或CCC要求的线材。6. 考虑到对EMC的影响，AC输入和输出电源线尽量和DC、信号线分开走线。6.2.7接口检查：电源输出接口：在输出接口处要有明显

13、的输出电压的标示有供电指示6.3安规以相关认证中安规测试报告为审核依据。国内应用的电源需有CCC有效证书及报告。欧盟应用的电源需有CE有效证书及报告。北美应用的电源需有UL有效证书及报告。已明确的根据当地强制性准入要求执行。其他尚未明确的国外应用需有CB有效证书及报告所有认证报告中的电源型号、规格、关键件须与选型电源完全一致。1.绝缘电阻:测试电压DC 500V或1000V测试时间60s，绝缘电阻N2MQ。2. 接地电阻:测试电流32A测试时间120s，接地电阻V0.1Q。3. 接触电流:测试电压AC 187V253V测试时间60s，接触电流W3.5mA。4. 抗电强度:测试电压1500V,6

14、0s的耐压试验，无飞弧和击穿现象。6.4功能6.4.1输出电压允差在最不利的条件下，输出电压允差应根据以下给出的优先值之一确定:等级ABCDE允差0.5%1%2%5%10%备注推荐输出电压允差在等级D及以上，特殊需求需注明。6.4.2输入电压、频率范围输入电压：宽值范围等级A电压范围90V -240V低值范围等级BCDE电压范围85V-132V88V-132V93V-132 V90V - 110V高值范围等级BCDEF电压范围170V - 264V176V-264V187V-264V195V-264V207V -253V备注-频率范围:等级ABCDEF频率48Hz-440Hz47Hz -63H

15、z45Hz -55Hz55Hz -65Hz49Hz -51Hz59Hz -61Hz备注-输入电压：满足选型需求:推荐款电压要求宽值范围等级A及以上；低值范围在等级C及以上；高值范围严酷在等级C及以上，特 殊需求需注明。频率范围：频率在等级B及以上，特殊需求需注明。6.4.3源电流效率冲击电流功率因数在最不利的条件下规定以下参量：a）源电流的方均根值（r.m.s.）；b）源重复峰值电流（仅适用于交流电源）；c）冲击峰值电流：冲击电流小于30Ad）输出功率:满足额定值e）功率因数（交流）：f）效率：N80%如果最不利条件不包括最大负载，则应规定实际负载。6.4.4电压调整率源电压和频率在规定范围内

16、，设备在规定输出电压和各输出负载为最大负载时的调整率 应予规定，并规定为下列优先值之一:等级ABCDE电压调整率0.1%0.2%；0.5%；l%；不规定。备注电压调整率在等级D及以上，特殊需求需注明。6.4.5负载调整率对于每路输出，在规定的负载范围内和在最不利的电源电压下，负载调整率应以规定，并选择下列优先值之一:负载调整 率等级ABCDE调整率0.2%0.5%1%5%10%负载变化等级ABCDE负载变化0%100%10% 100%25%100%50% 100%备注-如果调整率是非线性的，则推荐以图表形式给出被测量量之间的关系。试验在以下两种不同负载设定下进行：设定1:所有输出为100%满载

17、，若超过总功率额定值时使用设定1a ;设定la :除一路负载改变外，其余所有输出为满载的50%或为达到满功率而百分数相等 的负载;设定2:除一路负载改变外，其余所有输出为最小负载。负载调整率在等级D及以上，特殊需求需注明。6.4.6负载调整交叉影响测试对于每路输出，在规定的负载范围内和在最不利的电源电压下，负载调整率应以规定，并选择下列优先值之一:负载调整 率等级ABCDE交叉调整率0.2%2%5%10%20%负载变化等级ABCD负载变化0% 100%10% 100%25% 100%50% 100%备注-如果调整率是非线性的，则推荐以图表形式给出被测量量之间的关系。试验在以下两种不同负载设定下

18、进行：设定1:所有输出为100%满载，若超过总功率额定值时使用设定1a ;设定la :除一路负载改变外，其余所有输出为满载的50%或为达到满功率而百分数相等 的负载;设定2:除一路负载改变外，其余所有输出为最小负载负载调整交叉影响率在等级C及以上，特殊需求需注明。6.4.7综合调整率在最不利的电源电压和负载条件下，输出电压的变化率推荐综合调整率不大于5%,特殊需求需注明6.4.8对负载电流变化的瞬态响应电源输出终端每一路输出的瞬态响应予以规定，并选取表2所给的优先值之一。表2瞬态响应优选值等级电压偏差Vm恢复时间TR负载电流变化IxA2%1msA 100%0%0% 100%B5%5msB 10

19、0%10%10% 100%C10%20msC 100%25%25% 100%D20%50msD 100%50%50% 100%负载电流变化的上升时间Tr,和下降时间Tf,应该小于规定的总，恢复时间TR的十分之一。推荐瞬态响应在等级C及以上，特殊需求需注明。6.4.9开通（关断）过冲在标称输人、标称功率下的开关通、断时的输出电压过冲的峰值应予以规定。等级ABC过冲量无过冲1%5%备注-在任何时候，如果输出极性变化，制造商应明确地标示。制造商应确认，任何负载和源电压从零到规定的最大值的任一点上都不存在过电压。如果输出的上升和下降是按顺序控制的，则应规定定时顺序和负载。推荐开通（关断）过冲在等级C及

20、以上，特殊需求需注明6.4.10上升时间、下降时间上升时间：输出电压幅值由10%值达到90%的时间下降时间：输出电压幅值由90%值降至10%的时间以选型需求为准6.4.11启动时间源接通后，输出电压进人规定电压带所用的时间应予以规定，并规定为下列优先值之一:等级ABCDEF启动时间0.1s0.2s0.5s1.0s2.0s5.0s启动时间在等级F及以上，特殊需求需注明.6.4.12保持时间源下降到10%后，输出电压保持规定电压带的时间。对于直流输人，应规定实际的维持 时间。对于交流输人，维持时间规定为下列时间中的一种：种类ABCD时间从下一个过零点开始大于20ms； 随后电源电压中断；从下一个过

21、零点 开始20ms从下一个过零点 开始10ms小于10ms备注保持时间在等级C及以上，特殊需求需注明.6.4.13纹波每路输出的纹波和噪声性能应予以标示并规定，并选择下列优先值之一:等级ABCDE纹波0.5%（峰峰值）1%（峰峰值）2%（峰峰值）5%（峰峰值）10%（峰峰值）备注-纹波要求等级D及以上（峰峰值），特殊需求需注明6.4.14温度漂移和温度系数温度系数应标示并规定选取下列优先值之一:等级ABC温度系数0.01%/C0.02%/C0.05%/C备注-实际应用中温度系数是一可控参数，推荐采用输出电压随温度而变化的图形。温度系数等级才C及以上，特殊需求需注明。6.4.15过流保护制造商应

22、确认过电流保护是:恒定电流;折返电流;电流跳闸;仅保护短路（对连续过载不起保护作用）； 抑制和再投方式。对于A ,B,C三种情况，应规定最大电流。推荐采用附录C给出的图形形式。特殊需求需注明。R额定电筛：M最大限削电流,S短路屯源；A-一恒电蛇特性（电流在R的 g.B折返电流恃性；C跳闸电流特性；口短路耐受格性。6.4.16短路保护在输出端短路时，电源能自动保护，短路状态清除时能自动恢复，特殊需求需注明。6.4.17输入过电流、过压保护制造商或用户亦应确认或规定设备的保护是采用熔断器或跳闸装置，比如空气断路器、热开关等，或在它们都不能保护的情况下，应由设计提供的输人电流限流来保护。制造商应提供

23、要求的外部熔断器或空气断路器的型式和额定值。制造商或用户还应确认或规定由于熔断器或空气断路器跳闸引起的任何线路故障不会使 保护接地的保护作用失效。输入电压异常时，为保护模块电源，具有输入过压保护功能，保护电压值额定值的 150%。特殊需求需注明。6.4.18过热保护在电源内部发生异常或因使用不当而使电源温升超标时，电源能自动保护。，特殊需求需 注明。6.4.19输出过压保护如果具有防止电源发生内部故障的过电压保护，则应对每路输出作出规定，并优先选用 下列数值之一。制造商应确认在任何时间、任何负载下，输出电压均不超过规定的最大值。等级ABCDE超过电压值110%-120%115%125%110%

24、-130%150%最大无规定备注-制造商或用户应规定或标示过电压保护线路是:A跨接在输出端的分流式保护电路；B电子抑制；C抑制和再投方式。应规定电源能够吸收外部供给的最大连续电流。输出过压保护定义为不大于D 150%,特殊需求需注明6.4.20容性负载特性测试目的：测试模块带容性负载能力，特别是启动过程中，输出电压的上升特性和启动后的 稳定能力，特殊需求需注明。注：厂家未给出最大容性负载：则根据输出额定电流，按1000UF/A计算容值。额定输出电流大于10A的，一律按10A处理。如果不能满足，则增加容值，直至输出稳定为止。厂家未给出最小容性负载：贝V根据输出额定电流，按10UF/A计算容值。额

25、定输出电流大于10A的，一律按10A处理。如果不能满足，则增加容值，直至输出稳定为止。6.5环境适应性6.5.1低温启动1. 在-25C低温条件下，电压为样品允许的工作上、下限电压，连续启动关闭模块10次。要求模块能够正常启动和工作。6.5.2低温储存试验模块的低温储存试验条件是：-40C/72h，不工作；试验后恢复常温2h，检测项目如下：1. 能正常开机，功能正常；2. 外观无起泡、变色、锈蚀等异常；3. 机构件、活动件运转正常6.5.3低温工作试验样品在-25C的条件下应能连续正常工作72h，无功能、外观、结构等异常。6.5.4高温储存试验样品的高温储存温度条件是：70C/72h，不工作；

26、试验后恢复常温2h，检测项目如下：1. 能正常开机，功能正常；2. 外观无起泡、变色、锈蚀等异常；3. 机构件、活动件运转正常6.5.5高温工作试验样品在规定温度55C的条件下应能连续工作72h,无功能、外观、结构等异常；6.5.6温升试验1.样品在规定温度55C的条件下模块的温升应小于厂家规定的最大温升或最高温度。温度:零件上有标示温度者，以标示之温度为基准;其他未标示温度之零件，温度不超过P.C.B. 之耐温。测试点：输入端子、Fuse、输入电容、输入电感、滤波电容、桥整、热敏、突波吸收器、输 出电容、输出电容、输出电感、变压器、铁芯、绕线、散热片、大功率半导体、Case、 热源零件下之P

27、.C.B.6.5.7恒定湿热试验1. 样品恒定湿热工作条件是：55C/95%RH/72h （非凝聚态）。无功能、外观、结构等异常；2. 样品恒定湿热贮存条件是：55C/95%RH/72h （非凝聚态）。试验后恢复常温2h；3. 检测项目如下：能正常开机，功能正常；外观无起泡、变色、锈蚀等异常；机 构件、活动件运转正常。6.5.8温度变化：低温-40C存储2小时；高温70C存储2小时，转换时间小于2分钟循环次数10次。6.5.9噪声样品空闲时声功率级应小于或等于50dB (A),工作时声功率应小于或等于55dB(A)测试方法：在模块前、后、左、右距离1m的中间位置点连续读3个数值，取最大值/平

28、均值。6.5.10振动或公路运输试验样品也可采用公路运输试验测试或模拟运输试验其对振动的适应能力。ATM裸机采用扫 频试验测试其对振动的适应能力，应满足下表的要求。振动要求试验项目试验内容数值初始和最后振动响应检查频率范围/Hz555扫频速度/(oct/min)W1位移幅值或加速度幅值0.38mm 或 20m/s2定频耐久试验频率范围/Hz555位移幅值或加速度幅值0.38mm 或 20m/s2持续时间/min4扫频耐久试验频率范围/Hz5555位移幅值或加速度幅值0.38mm 或 20m/s2扫频速度/(oct/min)W1循环次数10表4样品包装对振动的适应能力应满足下表的要求。测试条件参

29、照ASTM标准。随机振动试验Frequency(Hz)PSD(g2/Hz)10.000140.02160.02400.002800.0022000.00002表56.5.11冲击样品对冲击的适应能力应满足下表的要求。冲击要求峰值加速度/（m/ s2）脉冲持续时间/ms冲击波形15011半正弦波或后峰锯齿波形表66.5.12跌落样品运输包装对跌落的适应能力应满足下表的要求。包装跌落要求娜蹶fmm成25100御500*成麴机5050100105即50G2550m100095%降低0.5个周期B级判据以上合格30%降低25个周期C级判据以上合格2. 电压短时中断95%降低250个周期C级判据以上合格

30、6.7异常检测6.7.1 ON/OFF1、受试样品必须经过初始检测无问题后，进行正常ON/off，试验1000次，均能正常启 动工作。无任何故障为通过。2、关机后未充分放电，再开机100次6.7.2散热风扇异常测试受试样品必须经过初始检测无问题后拔掉样品所有散热风扇，放置于温度55C的试验室， 加电工作直至状态稳定，输出电压在允许的输出电压带内。6.8可靠性（加速试验）6.8.1 MCBF/MTBF 指标验证保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。采用平均无故障时间（MTBF ）衡 量产品的可靠性水平。平均无故障时间（MTBF）不小于100000小时。试验时间应持续到总试验时间及总故障

31、均能按选定的试验方案正常工作时截止。多台受 试样品试验时，每台受试样品的试验时间不得少于所有受试样品的平均试验时间的一半。 6.8.2可靠性增长试验参考HALT实验，主要针对整机进行可靠性增长试验。利用高温应力，直到将样品实验到 无法修复为止。在整个过程中发现并改进产品薄弱点，有助于实现健壮性产品的设计和成熟 的生产过程，最终生产出优质产品。6.8.3活动件寿命试验依据整机的使用周期，内各重要活动部件的寿命。结合厂商提供的数据，进行摸底实验。 线缆标贴预估平均每月维护2次，一年共24次，设计使用寿命是10年，共240次。参考国外先 进厂商经验值，取可靠性系数为2.2,则总次数为240*2.2=

32、528次，测试次数需要大于500次， 标贴字迹仍可辩识。6.9包装包装箱外应标有产品名称、产品型号、制造厂名称、出厂日期、包装箱尺寸，并印刷或 贴有“小心轻放”、“怕湿”、等运输标志，要求符合GB/T 191-2000的规定。包装箱外喷刷或 粘贴的标志不应因运输条件和自然条件而退色或脱落。7检测方法7.1文档检查7.1.1使用说明、手册确认检查技术手册中功能、性能等参数。是否符合6.1. 1的要求。7.1.2厂商测试报告检查测试报告的内容是否包括功能、性能、环境、安规、电磁兼容、可靠性等方面。7.1.3认证检查检查认证的真实性。7.2外观结构7.2.1配置检查依据6.2.1要求进行确认，核对实物与配置清单的配置版本是否一致。7.2.2外型尺寸依据6.2.2要求，在3D评审中进行确认。对实际送测进行量测确认。用卷尺对样品长、宽、高量测确认。安装孔位置7.2.3重量依据6.2.3要求，对送测样品进行量测确认。