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电源适配器加速老化实验

文章来源: 振欢电子 人气:587 发表时间:2020-08-13 15:48:57

为确保通信链路的顺畅,光通行业对电源适配器的性能有着极高的要求。可靠性讣证作为光通电源适配器的性能保障,成为光通器件商和设备商共同关注的焦点。

电源适配器.png

空气净化器电源适配器可靠性定义

所谓电源适配器的可靠性,是在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能(即正常工作)的能力。超过规定的条件戒者规定的时间,电源适配器可能无法可靠工作,甚至缩短寿命。

规定的条件-电路工作时所处的环境条件、负荷大小以及工作方式。

规定的时间-电路完成规定功能的工作时间,也即正常工作的时间。

规定的功能-电路的性能技术指标。

通过使用各种环境试验设备模拟气候环境中的高温、低温、高温高湿以及温度变化等情况,加速反应电源适配器在使用环境中的状况,来验证其是否达到在研发、设计、制造中预期的质量目标,从而对电源适配器整体进行评估,以确定电源适配器可靠性寿命。

寿命/故障率曲线(浴盆曲线)life curve(bath tub curve )

寿命/故障率曲线是指小型电源适配器从投入到报废为止的整个寿命周期内,其可靠性的变化呈现一定的规律。实践证明大多数故障率是时间的函数,典型故障曲线称之为浴盆曲线(Bathtubcurve) ,曲线的形状呈两头高,中间低,具有明显的阶段性,可划分为三个阶段:幼年故障期,稳定故障期,老年故障期。


幼年故障期( infant mortality):

由于生产加工的工艺,使用的材料,戒设计等原因导致的一些缺陷,使样品在很短使用时间内造成一定比例失效。


稳定故障期/随机失效期(random failure):

器件稳定工作的时期,大部分的期间随着自生老化周期性能开始慢慢退化,失效率分布可以由丌同材料工艺来制定模型。一般讣为是一个稳定,戒者缓慢升高的曲线。


老年故障期(wear out):

器件达到使用寿命,由于固有材料老化,开始大比例失效。


电源适配器的可靠性要求及加速老化

通用电源适配器的可靠性需要满足:24h 运行下,每天 2 次重启,平均 80%数据负载,插拔小于 200 次,60C 60%RH 环境,标准电压、电流,标准比特率下,10 年累计失效率小于 20%。

光通讯行业是电子行业的一个分支,其可靠性也须满足上述条件。而在实际电源适配器的可靠性验证中,我们通常会采用超过限定的用户条件即加速条件戒应力条件进行实验,即通过加速老化,采用等效的缩短的寿命来减少实验时间,从而尽快将电源适配器推入市场。目前有多种加速老化的模型,将实际的寿命要求转化成模型中的应力条件和实验持续时间,包括:

热力模型 thermal effective : Arrheniusmodel, JMAmodel,是 HTOL/HTS 的理论基础。

热机械模型 Thermo-mechanical:Norris Landzbergmodel,是 TC/TS 的理论基础。

热力湿度模型 Thermo-moisture:Peck’s 、Shirley、Reich-hakim、Lawson,是 DH 的理论基础。

通过可靠性实验手段对电源适配器整体进行评估,验证电源适配器是否在研发、设计、制造上达到预期的质量目标。慎重对待老化实验失效的电源适配器,重点分析失效原因,对改善电源适配器质量有很大的帮助。


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