开关电源可靠度试验测试规范.doc

可 靠 度 測 試 規 範
Reliability Test Specification
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可 靠 度 測 試 項 目 目 錄

NO
Evaluation Test Items 評價項目

1
Temperature Distribution 　　　　　　　　溫度分布
2
Component Temperature Rise 　　　　　　　　元件溫度上昇
3
Parts Derating 　　　　　　　　　　　　　 元件餘裕度

4
Thermal Runaway 　　　　　　　　　　　　　熱暴走

5
High Temperature Short Circuit 　　　　　　高溫短路
6
Life of Electrolytic Capacitor 　　　　　　電解電容算出壽命
7
Noise Immunity 　　　　　　　　　　　　　　雜訊免疫能力
8
Electro Static Discharge 　　　　　　　　　靜電氣
9
Lightning Surge 　　　　　　　　　　　　　 雷擊
10
Input ON/OFF At High Temperature 　　　　　高溫輸入ON/OFF
11
Low Temperature Operation 　　　　　　　　 低溫動作確認
12
Dynamic Source Effect　　　　　　　　　　　動態輸入變動
13
Fan Abnormal Operation FAN FAN異常動作
14
Vibration 振動
15
Shock 衝擊
16
Abnormal Ripple 異常漣波確認
17
High Temperature Test 高溫測試
18
Low Temperature Test 低溫測試
19
Temperature /humidity Test 溫溼度循環測試
20
Strife Test 壓力測試
21
PLD Test 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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INPUT SOURCE
待測物
負載
短路用
治具
溫度
記錄器
1. Temperature distribution 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。(AC 115V/230V→AC 90V/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. Schotty Diode 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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待測物
溫度記錄器
負載

2 Component temperature rise 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. Derating Curve 在100% Load 100% 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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INPUT SOURCE
待測物
SCOPE
負載

3. Parts derating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）
VRM VRSM ISFM Surge
SCR 80﹪ 95﹪ 90﹪ 90﹪
TRIAC 80﹪ 95﹪ 90﹪ 90﹪
Bridge-Diode 80﹪ 95﹪ 90﹪ 90﹪
Diode 80﹪ 95﹪ 90﹪ 90﹪
Scotty Diode 90﹪ 95﹪ 90﹪ 90﹪
Zener Diode 90﹪ 90﹪
LED 80﹪ 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
INPUT SOURCE
待測物
溫度記錄器
負載
電流
電壓
4. Thermal runaway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Derating Curve 100%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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INPUT SOURCE
待測物
示波器
負載

　5. High temperature shoty circuit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
10

INPUT SOURCE
待測物
示波器
實效值
負載
6. Life of electrolytic capacitor 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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INPUT SOURCE
待測物
示波器
電阻負載
7. Noise Immuuity 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%(50Ω Termination)[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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INPUT SOURCE
待測物
示波器
電阻負載
DMM
8. Electro static discharge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X 110% [Charge Capacitor 500pF-Series Resistor
100Ω]，時間 ≧10 sec .
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
INPUT SOURCE

9. Lightning Surge 雷擊：
9.1目的：確認輸入端加入Lightning Surge 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：JEC 212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，Flashover Arc及保護回路誤動作情形發生。

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INPUT SOURCE
待測物
DVM
負載
ON/OFF
恆溫槽
10. Input ON/OFF at high temperature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500 cycle於輸入端，結束後確認元件無破損，輸出電壓與機
能正常（ON 5S，OFF 30S）。

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11. Low temperature operation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. Dynamic source effect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
INPUT SOURCE
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 – VS x 100% VL – VS x 100%
VS VS
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
INPUT SOURCE
13. Fan abnormal operation FAN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.Open Frame 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

X X 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 ~ 10 Hz 全振幅 10㎜
10 ~ 200Hz 加速度 21.6m/sec2 (2.2G)
Sweep Time:10 Min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。

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試驗方向
Y
Y’

X X’
Z
Z’

Z
供試電源
試驗方向
試驗方向
15. Shock 衝擊：
15.1目的：為確保待測物之可靠度，在製造時及運送時對衝擊之耐受程度需予以確認。

15.2適用：所有機種適用。

15.3測試條件：
a.衝擊加速度：588m/sec2(60G)
b.衝擊時間：11±5m sec 半波正弦波。
c.振動方向：X(X’),Y(Y’),Z,5方向，各3回。
d.周圍溫度：常溫。
e.Non Operating

15.4測試方法：
a.依測試條件進行測試。
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。
衝擊測試程序：
1.測試系統圖：

a.待測物需設計治具以固定之。(電木板及鋁板)
b.依測試條件施加予待測物。
c.加速度588m/sec2(60G)各方向3回。
d.記錄試驗條件及結果。

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恆溫槽
負載用治具
釋波器
負載
待測物
INPUT SOURCE
16. Abnormal Ripple異常Ripple確認：

16.1 目的：確保待測產品之可靠度;由周圍溫度、輸入電壓、輸出電流之各條件組合下
，確認其動作之安定性。

16.2適用：所有機種適用。

16.3測試條件：
a.負載：0% ~ 100% (連續)。
b.周圍溫度：動作溫度範圍(i.e. –20℃~60℃ → －20℃/25℃/60℃)。
c.輸入電壓：規格範圍最小～最大(連續)。
d.輸出電壓：額定。
e.接線圖：

4.1.16.4測試方法：
a.待測物在不通電之狀態下，依測試之組合條件，在設定之溫度下放置1小時。
b.連續調整輸入電壓及負載電流，並觀察有無異常Ripple之發生，如振盪、間歇
振盪、AC Ripple 導致之微小異常振盪。

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functional inspection
25

Temp
(deg C)
Time (hour)

70

17. High Temperature Test 高溫測試：
17.1目的：確認產品在高溫置放後，維持正常功能之特性。

17.2適用：所有機種適用。

17.3測試條件：
a. 溫度：

TH

0 1 2 74 75 76
TH:產品規格所列之儲存溫度上限

b.輸入電壓：額定。
c.輸入頻率：50HZ。
d.負 載：100% LOAD。
e.接線圖：

17.4 測試方法：
a.產品置於恆溫槽內，依上述之條件進行測試。
b. 溫度在達到預定之高溫TH前後一小時之前於常溫下，須先進行功能測試，確認產
品之功能；測試後產品須無任何損傷。

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functional inspection
Temp
(deg C)
Time (hour)

25

-40

18. Low Temperature Test 低溫測試：
18.1目的：確認產品在低溫置放後，維持正常功能之特性。

18.2適用：所有機種適用。

18.3測試條件：
a. 溫度：

TL