MTBF计算方法

可靠性基础 制作：纪玉金 日期：2005-1-1 深圳市核达中远通电源技术有限公司 SHENZHEN HOLDLUCK-ZYT POWER SUPPLY TECHNOLOGY CO., LTD. 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 1 - 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 2 - 目 录 第一节.可靠性基本术语及定义............................................................................................................ 3 一、可靠性定义............................................................................................................................. 3 二、研究可靠性的意义................................................................................................................ 3 三、可靠性的研究内容................................................................................................................. 4 四、可靠性指标............................................................................................................................. 4 第二节、可靠性相关计算..................................................................................................................... 7 一、可靠性分布............................................................................................................................. 7 二、筛选强度................................................................................................................................. 8 三、可信度系数和加速因子计算 ................................................................................................. 8 四、MTBF计算............................................................................................................................ 10 第三节、可靠性试验........................................................................................................................... 11 一、环境试验............................................................................................................................... 11 1、低温试验......................................................................................................................... 12 3、高温试验......................................................................................................................... 14 5、温度循环......................................................................................................................... 15 6、交变湿热......................................................................................................................... 16 7、振动试验......................................................................................................................... 16 8、包装自由跌落试验......................................................................................................... 19 9、其它试验......................................................................................................................... 19 二、EMC试验 .............................................................................................................................. 20 三、HALT和HASS试验 .............................................................................................................. 20 1、什么是HALT试验 .......................................................................................................... 20 2、HALT的常用的概念 ...................................................................................................... 20 3、HALT试验步骤 .............................................................................................................. 21 4、什么是HASS试验........................................................................................................... 23 5、什么样的产品要做HASS............................................................................................... 23 6、筛选方法......................................................................................................................... 23 四、验证试验............................................................................................................................... 23 1、基本定义......................................................................................................................... 23 2、序贯试验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ................................................................................................................. 24 3、定时截尾试验方案......................................................................................................... 24 4、全数试验方案................................................................................................................. 25 五、可靠性增长试验................................................................................................................... 25 1、可靠性增长试验的定义及目的。 ................................................................................. 25 2、可靠性增长的试验方法 ................................................................................................. 25 3、增长的模型..................................................................................................................... 26 第四节、可靠性设计........................................................................................................................... 27 一、可靠性模型图....................................................................................................................... 27 二、可靠性分配........................................................................................................................... 29 三、可靠性预计........................................................................................................................... 32 四、降额设计............................................................................................................................... 33 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 3 - 第一节.可靠性基本术语及定义 一、可靠性定义 一般所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”。我们说一个人是 可靠的，就是说这个人是说得到做得到的人，而一个不可靠的人是一个不一定能 说得到做得到的人，是否能做到要取决于这个人的意志、才能和机会。同样，一 台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要 求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。根据国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的规 定，产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能 的能力。 我国的可靠性工作起步较晚，20 世纪 70 年代才开始在电子工业和航空工业中 初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。其他行业可靠性工作起步更晚， 差距更大，与先进国家差距 20～30 年，虽然国家已制订可靠性标准，但尚未引起 所有企业的足够重视。 对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这 正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品 可以无故障工作的时间就越长。 二、研究可靠性的意义. 对于产品来说,可靠性问题和人身安全,经济效益密切相关.因此,研究产品的可 靠性问题,显得十分重要.非常迫切. 1)提高产品可靠性,可以防止故障和事故的发生,尤其是避免灾难性的事故发 生.86 年 1 月 28 日,美航天飞机”挑战者号”由于 1 个密封圈失效,起飞 76S 后爆炸,其 中 7 名宇航员丧生,造成 12 亿美元的经济损失;92 年我国发射”澳星号”时由于一个小 小零件的故障,发射失败,造成了巨大的经济损失和政治影响到. 2) 提高产品的可靠性,能使产品总的费用降低.提高产品的可靠性,首先要增加 费用,如选用好的元器件,研制部分冗余功能的电路及进行可靠性设计、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 、实验， 这些都需要经费。然而，产品可靠性的提高使得维修费及停机检查损失费大大减小， 使总费用降低。 3）提高产品的可靠性，可以减少停机时间，提高产品可用率，一台设备可顶 几台用，可以发挥几倍的效益。美国 GE 公司经过分析认为，对于发电、冶金、矿 山、运输等连续作业的设备，即使可靠性提高 1%，成本提高 10%也是合算的。 4）对于公司来讲，提高产品的可靠性，可以改善公司信誉，增强竞争力，扩 大市场份额，从而提高经济效益。 三、可靠性的研究内容 可靠性工程是为了保证产品在设计、生产及使用过程中达到预定的可靠性指标， 应该采取的技术及组织管理措施。这是介于技术和管理科学之间的一门边缘学科, 可靠性作为一门工程学科，它有自己的体系、方法和技术。 1) 可靠性管理:完善可靠性组织结构, 规划出可靠性组工作的目标制定出相 应的流程,规范可靠性工作, 监督可靠性工作的实施培训可靠性知识,增强质量意识, 规避设计风险. 2) 可靠性设计:通过设计奠定产品的可靠性基础.研究在设计阶段如何预测和预 防各种可能发生的故障和隐患. 3)可靠性试验及分析:通过试验测定和验证产品的可靠性，.研究在有限的样本、 时间和使用费用下，如何获得合理的评定结果，找出薄弱环节，并研究导致薄弱环 节的内因和外因，研究导致薄弱环节的机理，找出规律，提出改进措施提出以提高 产品的可靠性。 4）制造阶段的可靠性：研究制造偏差的控制、缺陷的处理和早期故障的排除， 保证设计目标的实现。 四、可靠性指标 衡量产品可靠性水平有好几种标准，有定量的，也有定性的，有时要用几种标 准（指标）去度量一种产品的可靠性，但最基本最常用的有以下几种标准。 1.可靠度 R（t）；它是产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。一批产 品的数量为 N，从 t = 0 时开始使用，随着时间的推移，失效的产品件数逐渐增加， 而正常工作的产品件数 n(t)逐渐减少，用 R(t) 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示产品在任意时刻 t 的可靠度。 N tnNtR )()( −= N：试验样品总数 n(t):到 t 时刻样品失效的总数 由上式可看出 0≤R(t)≤1,因此 R(t)越接近于 1,产品的可靠度越高. 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 4 - 例 1：10 个电源模块，工作了 1 年后坏了 2 台,它的可靠度为多少? 显然,不可靠度 靠度等于 1,即 R(t)+F(t)=1 .失效率（故障率）λ（t）；它是指某产品（零部件）工作到时间 t 之后，在单位时 )(1)()( tR N tntF −== 可靠度加上不可 2 间 t△ 内发生失效的概率 失效率单位:λ(t)对目前具有高可靠性的产品来说,需用更小的单位来作为失效率的基本单 位,采 曲线(浴盘曲线 Bathtub-curve):产品的失效率随工作时间的变化具有不同的特点,根据 ality);表明器件在开始使用时,失效率很高,但随着产品工 阶段的时间，产品应在投入运行前进行试运转，以便及早发现、修正和排除故障； 用一个菲特(Fit)来定义,1 Fit=10-6/103h=10-9/h 它的意义是每 1000 个产品工作 106h,只有一 个失效. 失效率 长期以来的理论研究和数据统计,发现多数设备失效率曲线形同浴盘的剖面,它明显地分为三段, 分别对元器件的三个不同阶段或时期. 第一阶段是早期失效期(Infant Mort 作时间的增加,失效率迅速降低,这一阶段失效的原因大多是由于设计、原材料和制造过程中的缺 陷造成的。 为了缩短这一 或通过试验进行筛选，剔除不合格品 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 5 - 第二阶段是偶然失效期，也称随机失效期(Random Failures)；这一阶段的特点是失效率较低， 且较稳定，往往可近似看作常数，产品可靠性指标所描述的就是这个时期，这一时期是产品的 良好使用阶段，由于在这一阶段中，产品失效率近似为一常数，故设λ(t)=λ(常数) 由可靠度 这一式表明设 计算公式得: 备的可靠度于失效率成指数关系. 效率随时间的延长而急速增加,主要原因是器 re)；是指相邻两次故 障之 义是什么? . e t t dttEXPtR λλ −∫ =−= 0 ))(()( 第三阶段是耗损失效期(Wearout);该阶段的失 件的损失己非常的严重,寿命快到尽头了,可适当的维修或直接更换了. 3.平均无故障工作时间 MTBF(Mean Time Between Failu 间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规 定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为 MTBF。 λ== 故障数MTBF 1总的工作时间 思考题: 1 产品的可靠性定 2 提高产品的可靠性有哪几方面的重要意义 3 度量一种产品的可靠性常用的指标是什么. 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 6 - 第二节、可靠性相关计算 一、可靠性分布 1 指数分布 这种分布是可靠性工作中最重要的一种分布,并且几乎是专门用于电子设 备可靠性预计的一种分布.它描述瞬时故障率是常数的情况. 这种模型的一些具体应用有: 1)其故障率随着工作时间的增长没有很大变化的产品; 2)没有过多余度的复杂的可修复设备; 3)在某一合理的时间内经过进行老化面消除早期故障或固有故障的设备 例 2.1 某计算机故障率是恒定的,若每 17 天发生一次错误,设有一个需要 5 小 时才能解决的问题,问该计算机解决问题的可靠度是多少? e ttR λ−=)( θ=17*24=408 小时 λ=1/θ=1/408=0.0024 错误数/小时 99.0)( 5*0024.0 === −− ee ttR λ 2 标准正态分布 对可靠性来说,正态分布有两种用途: 1) 用于分析由于磨损(如机械装置)而发生的帮障产品.(磨损故障往往最接近 正态分布) 2) 对制造的产品及性能是否符合规范进行分析. 例 2.2 现已证明微波发射管服从正态分布,其均值μ为 5000 小时,标准差σ为 1500 小时, 试求出当任务时间为 4100 小时时,这种管子的可靠度? 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 7 - 3、威布尔分布；与指数分布相比，只是变量λ不一样。威布 尔分布的 R(t)= e^(-t/a)^b；当 b＝1 时，R(t)= e^(-t/a) 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 8 - 二、筛选强度 在进行环境应力筛选设计时，要对所设计的方案进行强度计算。这样才能更 有效的析出产品缺陷。在典型筛选应力选择时，一般恒定高温筛选用于元器件级， 温度循环用于板级以上产品；温度循环的筛选强度明显高于恒定高温筛选。下面介 绍一些筛选强度（SS）的数学模型。 1、恒定高温筛选强度 SS=1-exp [-0.0017(R+0.6)0.6t] 式中：R—高温与室温(一般取 25℃)的差值；t—恒定高温持续时间(h)； 例 2.3：用 85℃对某一元器件进行 48H 的筛选，则其筛选强度为:61.6 % =1- EXP(-0.0017*((60+0.6)^0.6)*48)； 2、温度循环的筛选强度 SS=1-exp{-0.0017(R+0.6)0.6[Ln(e+v)]3N} 式中：R—温度循环的变化范围（℃）；V—温变率（℃/min）；N—温度循环次 数； 例 2.4：用 60℃到－40℃以 10℃/min 的速率做 15 次循环（每个循环 20min，15 个 共计 5H）则对应的筛选强度为： 99.87%=1-EXP(-0.0017*((100+0.6)^0.6)*((ln(2.718+10))^3)*15)； 3、随机振动的筛选强度 SS=1-exp{-0.0046(Grms)1.71·t} 式中：t—为振动时间（min）；Grms---单位振动加速度均方根值m/s2 三、可信度系数和加速因子计算 1.可信度系数 A 测试时间＝A×MTBF, 根据给定的 MTBF 值,确定出可信度系数 A,就可 算出需测试的时间了. A＝0.5*χ2（1-a，2(r+1)） X2（1-a，2(r+1)）是自由度为 2(r+1)的 X 平方分布的 1-a 的分位数； a 是要求的信心度； r 是允许的失效数，由你自己决定 例 2.5 某种产品，要求在 90%的信心度,允许失效 1 个下的可信度系数 A? 此分布值可以通过 EXCEL 来计算，在 EXCEL 中对应的函数为 CHIINV； 允许失效 1次时，A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=0.5*CHIINV(0.1,4)＝0.5*7.78 ＝3.89 2. 加速因子 Accelerated Factor 对于某些测试时间较长的试验,若按常规的方法去做,则耗时耗力,使用 加速试验,可以加快试验时间,节约试验经费.常用有阿列纽斯(Arrhenius Model)和 1) Arrhenius Model(热-压效应) AF:加速因子 Ea:激活能 Tu:使用环境温度 Tt:试验环境温度 β:电压加速度常数(经验值) Vu:使用电压 Vt:试验电压. k=8.6171×10-5eV )]11(exp[ TtTuk EaAft −×= )](exp[ VuVtAfv −×= β )(exp[)]11(exp[ VuVt TtTuk EaAF −××−×= β 阿列纽斯(Arrhenius Model)由热和电压加速度组成,可独立使用,也可组合.广泛用 于建立产品寿命与温度的关系模型.这一关系式用于表示某个失效机理对温度的敏 感度和产品的热加速因数 Ea 根据原材料的不同，有不同的取值，一般情况下： 氧化膜破坏 0.3Ev 离子性（SiO2 中 Na 离子漂移） 1.0—1.4Ev 离子性（Si-SiO2 界面的慢陷阱） 1.0eV 由于电迁移而断线 0.6eV 铝腐蚀 0.6—0.9eV 金属间化合物生长 0.5—0.7eV 下表是根据不同器件的 Ea 值: Example： Ea (eV) N Ea(eV) x N Transformers 0.5 1 0.5 Resistors 0.56 63 35.28 R-Pacs 0.56 3 1.68 Inductors 0.56 2 1.12 Capacitors 0.6 30 18 Linear Modules 0.7 9 6.3 Diodes 1 14 14 Transistors 1 10 10 共计: 132 86.88 0.65818182 2) 温度-湿度效应(Hallberg-Peck) )]11(exp[)( 3 TtTuk Ea RHu RHtAf −××= RHu:相对湿度下的使用环境; RHt:相对湿度下的测试环境. 其它参数同上. 这一式子常用于估计温、湿度效应的加速度因子。该模型也可用于无 偏压 HAST 试验。 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 9 - 根据不同的环境和失效机理来选择各种模型，当然还有其它的加速模 型，参考其它文献。 附：不同状态下的失效机理： Ⅰ.电压加速的失效机理：即时间相关介质击穿、栅氧化缺陷、电荷增益等（偏压寿命试验 EIA JESD-22-A108） Ⅱ. 温度循环（EIA JESD-22-A104）失效机理：芯片开裂、芯片上的短路开路、钝化层开裂、 芯片连接上的空隙、塑料封装开裂/裂纹、线焊焊盘凹孔、线焊金属间化合物过量、焊点不良。 Ⅲ高压蒸煮（EIA JESD-22-A102）失效机理：金属化腐蚀、潮湿进入和分层。 Ⅳ.温湿度偏压（EIA JESD-22-A10）失效机理：电解/电池腐蚀、分层和开裂延伸。常见的失 效位置包括指状引脚与封装材料、线焊、焊盘以及芯片金属化之间的接合面。 Ⅵ.高加速应力试验（EIA JESD-22-A110）：这一试验是要加速有关金属化腐蚀、材料界面处的 分层、线焊失效和绝缘电阻下降的失效机理。(将在以后详解半导体的可靠性及退化机理) 四、MTBF 计算 1、基本 MTBF 的计算 在实际工作过程中，很多时候并不需要精确在知道某个产品的 MTBF，只需要 知道是否可以接受此产品。这时，只需要对产品进行摸拟运行测试，当产品通过了 测试时，就认为产品达到了要求的 MTBF，可以接受此产品。 如何确定产品应该进行什么样的测试，也就是我们应该用多少样品进行多长时 间的测试？根据 MTBF（平均失效间隔时间）的定义，从“平均”这一个看来，失 效的次数越多计算值就越能代表“平均值”，当然失效的次数越多对应的总测试时 间也就越长；一般情况下要求：只要测试时间允许，失效的次数就应该取到尽可能 地多。 例:某种产品，要求在 90%的信心度下 MTBF 为 20000H，因单价较贵，只能提 供 10 台左右的产品做测试，请问如何判定此产品的可靠性是否达到规定的要求？ 小提示:在测试中若预估出测度时间较长,一般可增加台数,这样总的台时数增加,测试时间有所降低;也可使 用上面介绍的加速试验. 对一般电子产品而言，多用高热加速，有时也用高温高湿加速。 若允许一次失效，在 90%的置信度下，需要测试的时间为：Ttest=A*MTBF ， A 的计算同上用 EXCEL 计算，即：A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=0.5*CHIINV(0.1,4) ＝0.5*7.78＝3.89 )]11(exp[)( 3 TtTuk Ea RHu RHtAf −××= 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 10 - 根据产品的特性，取 Ea 为 0.6eV，则在 75℃下做测试 1h，相当于在室温 25℃ 的加速倍数为： 9.28)] 348 1 298 1( 617.8 106.0exp[)]11(exp[ 5 =−××=−×= TtTuk EaAft 所以要求的室温下的测试时间为：Tu=3.89*20000＝77800H； 换算后，在高温下的测试时间为：Tt＝77800/28.9＝2692Hrs； 最后，测试方案就是：将 10 台设备在 75℃的下进行 2269.2Hrs 的测试，如果失效 次数小于或等于一次，就认为此产品的 MTBF 达到了要求。 2 根据器件总的失效率来计算 MTBF 下面简单介绍几个器件的失效率的计算公式,可详见 GJB299B 和 MIL-HDBK-217F 等相关 预计标准. 晶体管失效率. 功率快恢复二极管失效率 λp=λb*πQ*πE λp=λb*πT*πS*πC*πQ*πE 电解电容失效率 连接器 PCB 的失效率 λp=λb*πCV*πQ*πE λp=λb*πK*πP*πE λp:器件失效率 λb:器件基本失效率 πQ:质量系数 πE:环境系数 πT:温度应力系数 πS:应力系数 πC:结构系数 πK:种类系数 πCV:电容量系数. 总λ 1=MTBF 将所有器件的失效率类加起来得到总的失效率,其倒数即为 MTBF 值,一般情况下可用 EXCEL 表格制作出 MTBF 计算表,现多用可靠性分析统计类软件来计算. 第三节、可靠性试验 可靠性试验通常分为工程试验与统计试验两大类。工程试验的目的在于暴露产品的可靠性缺 陷并采取纠正措施加以排除，在试验过程中，如果产品出现可靠性缺陷，需要对失效原因进行 分析，采取有效的措施予以修复或纠正，提高产品的可靠性。统计试验的目的在于确定产品的 可靠性，而不是暴露产品的可靠性缺陷。当然，对于在统计试验中暴露出来的重大缺陷，承制 方有 责任 安全质量包保责任状安全管理目标责任状8安全事故责任追究制幼儿园安全责任状占有损害赔偿请求权 找到原因并采取纠正措施。 一、环境试验 环境试验是由于产品在使用过程中，有不同的使用环境（有些安装在室外、有些随身携带、 有些装有船上等等），会受到不同环境的应力（有些受到风吹雨湿、有些受到振动与跌落、有些 受到盐雾蚀侵等等）；为了确认产品能在这些环境下正常工作，国标、行标都要求产品在环境方 法模拟一些测试项目，这些测试项目包括： 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 11 - 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 12 - 1). 高温测试； 2). 低温测试 3). 高低温交变测试 4). 高温高湿测试 5). 机械振动测试 6). 机械冲击测试； 7). 开关电测试； 8). 电源拉偏测试； 9).冷启动测试； 10).盐雾测试； 11).淋雨测试； 12).尘砂测试； 说明：上面 12 项比较全面地概括了产品在实现使用过程中碰到的外界环境；实际测试时， 因为各产品本身属性的相差较远、使用环境相差也很大，公司可以根据产品的特点，适当选取、 增加一些项目来测试（此产品对应的国/行标中要求的必测试项目，当然是必须测试的）；也可 以根据产品特定的使用环境与使用方法，自行设计一些新测试项目，以验证产品是否能长期工 作。 筛选强度：二战期间美空军调查：由环境引起的产品损坏占52％，其中温度占21％， 振动占14％，潮湿占10％，砂尘盐雾占7％。 60年代对环境试验的研究已趋成熟，并逐步形成相应规范，目前基础通用类主要有： 民用产品：IEC68－2/3（GB2423/2424） 军用产品：MIL－STD－810F（GJB150） 失效机理: ‹ 电压加速的失效机理：即时间相关介质击穿、栅氧化缺陷、电荷增益等（偏压寿命试验 EIA JESD-22-A108） ‹ 温度循环（EIA JESD-22-A104）失效机理：芯片开裂、芯片上的短路开路、钝化层开裂、芯 片连接上的空隙、塑料封装开裂/裂纹、线焊焊盘凹孔、线焊金属间化合物过量、焊点不良。 ‹ 高压蒸煮（EIA JESD-22-A102）失效机理：金属化腐蚀、潮湿进入和分层。 ‹ 温湿度偏压（EIA JESD-22-A10）失效机理：电解/电池腐蚀、分层和开裂延伸。常见的失效位 置包括指状引脚与封装材料、线焊、焊盘以及芯片金属化之间的接合面。 ‹ 高加速应力试验（EIA JESD-22-A110）：这一试验是要加速有关金属化腐蚀、材料界面处的分 层、线焊失效和绝缘电阻下降的失效机理 失效机理对分析产品是如何失效的起很大的帮助作用.其它方面详见下面的各试 验对产品的影响介绍. 本节介绍常用的内置电源环境试验测试要求 1、低温试验 1) 低温对产品的影响 z 橡胶等柔韧性材料的弹性降低，并产生破裂； z 金属和塑料脆性增大，导致破裂或产生裂纹； z 由于材料的收缩系数不同，在温变率较大时，会引起活动部件卡死或转动不灵； z 润滑剂粘性增大或凝固，活动部件之间摩擦力增大，引起动作滞缓，甚至停止工作； z 元器件电参数发生变化，影响产品的电性能； z 结冰或结霜引起产品结构破坏或受潮等。 2) 低温贮存试验 采用标准 GB/T 2423.1-1989 试验条件/参数：-40℃,24H 试验曲线： 低温测试的温度 TL 必须低于产品技术条件规定的低温工作温度。研发测试最低，样机测 试次之，例行测试最高；通常状况下三个阶段的 TL 都取－40℃。 3) 低温工作试验 采用标准 GB/T 2423.1-1989 试验条件/参数： -5℃,24h 电压范围:U1 低压~U2 常压~U3 高压，注：常见高、低、额定电压定义：(U1、U2 和 U3 以下类同) 1） 直流输入电源：U1=38.4Vdc(低压) U2=48Vdc(常压) U3=72Vdc(高压) 2） 交流宽输入(90V-264Vac): U1=100Vac(低压) U2=220Vac(常压) U3=264Vac(高压) 3） 交流窄输入(110Vac): U1=88Vac(低压) U2=110Vac(常压) U3=132Vac(高压) 4） 交流宽输入(220Vac): U1=176Vac(低压) U2=220Vac(常压) U3=300Vac(高压) 其中 3,4 条的高低压值可根据实际情况而定 试验曲线： 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 13 - 3、高温试验 1) 高温对产品的影响 z 由于各种材料的膨胀系数不同，导致材料之间的粘结和迁移； z 润滑剂流失或润滑性能降低，增加活动部件之间的磨损； z 密封填料、垫圈、封口、轴承和旋转轴等的变形； z 由于粘结引起机械失灵或完全失效； z 元器件电参数发生变化，影响产品的电性能 z 变压器、机电组件过热； z 易燃或易爆材料引起燃烧或爆炸； z 密封件内部压力增高引起破裂； z 有机材料老化、变色、起泡、破裂或产生裂纹; z 绝缘材料的绝缘性能降低。 2) 高温存贮 采用标准 GB/T 2423.2-1989 试验条件/参数： +70℃,24h 高温测试的温度 TH 必须高于 Tmax（Tmax 指产品技术条件规定的高温工作温度）。 开发测试时温度最高(一般取 Tmax+20℃)、小批量试产测试时温度次之(一般取 Tmax+15 ℃)、例行测试最低(一般取 Tmax+10℃) 3) 高温工作 采用标准 GB/T 2423.2-1989 试验条件/参数： +62℃,24H 电压范围:U1 低压~U2 常压~U3 高压。 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 14 - 5、温度循环 1) 温度变化对产品的影响 落、灌封材料和密封化合物龟裂甚至破密封外壳开裂、填充料泄漏等，使得元器 z 产品，温度变化时产品受热不均匀，导致产品变形、密封产品开裂、玻璃或玻 z 在高温时蒸发或融化，如 温度循环试验 3H,2 z 元器件涂覆层脱 件电性能下降； 由不同材料构成的 璃器皿和光学器等破碎； 较大的温差，使得产品在低温时表面会产生凝露或结霜， 此反复作用的结果导致和加速产品的腐蚀。 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 15 - 2) 采用标准 GB/T 2423.22-1989 试验条件/参数： (-5℃~+62℃,1℃/MIN),极端值保持各 个循环 高温保持温度同高温测试温度；低温保持温度同低温测试温度。 温变率大于 1℃/min,但应小于 5℃/min。 循环次数大于 2 次（开发测试）或 8 次（小批量测试）。 温度保持时间大于 0.5 小时（对无外壳单板）或 2 小时（对整机）。 6、交变湿热 1) 湿热对产品的影响 z 潮湿环境可以引起材料的机械性能和化学性能的变化，如体膨胀、机械强度降低 z 由于吸潮，使密封产品的密封性能降低或遭破坏、产品表面涂敷层剥落、产品标 z 由于凝露和吸附作用，使绝缘材料的表面绝缘电阻下降。 z 由于水分的吸收和扩散作用，使绝缘材料的体积电阻下降，从而产生漏电流。 z 对于整机设备，将会导致灵敏度降低、频率漂移等。 z 湿热的腐蚀作用是由于空气中含有少量的酸、碱性杂质，或由于产品表面附着如焊 引起间接的化学和电化学腐蚀作用。 z 对于不同的金属材料、金属和非金属材料之间，即使在没有污染物质存在的条件下 件或有凝露，由于化学或电化学作用的结果，也会引起不同程度的腐蚀。 2) 交变湿热试验 采用标准 GB/T 13543-1992 GB/T 2423.4-1989 试验条件/参数： (+25℃~+6 7、振动试验 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 1） 振动试验机介绍 上图就是一个简单的振动试验系统，其动作方式为：我们先在振 Control）输入试验条件，控制器就将讯号送到放大器(Amplifier)，放大器 Vibration Control Vibration Control 等。 记模糊不清等。 渣、汗渍等污染物质而 ，只要有适宜的湿度条 2℃,95%RH,48H) - 16 - 动控制器（Vibration 再将讯号放大去推动 Shaker 振动试验机 M1:待測物重量 (含治夾具重量) M2:平台重量 M3:电枢重量 M3 M2 M1 振动机(Shaker)，使振动机产生振动； 推力计算: F=(M1+M2+M3)*a*1.3 安全欲度 深圳市核达中远通电源技术有限公司开发部可靠性及热设计组 - 17 - 质量(Kg) 加速度(G) 以一个待测物 210Kg，平台重量 200Kg， 电枢重量 50kg，加速度 1.3G 做计算 推力 F=(210+200+50)*1.3*1.3 =778 Kgf 承载重量: 一般振动试验机有其荷重上的限制，而此荷重在大型试件上尤其重要，通常制造商会告知振 动试验机的最大荷重，而此时所指最大荷重即为 M1+M2 不可超过的重量，例如：一振动试验 机的最大荷重为 300kg，如平台 M2 重 260kgw，则 M1 就不可超过 40kgw 位移