例行抽樣試驗是把抽樣的電源適配器或者USB TYPE-C充電器整機置于較為惡劣的模擬工作環境中進行各種試驗,以檢驗開關電源適配器整機經過試驗后是否還具有設計所設計的功能要求和技術性能指標要求。例行抽樣試驗用的電源適配器樣品應在檢驗合格后的整機產品中隨機抽取,如實反映產品質量,以達到例行試驗的目的。開關電源適配器、USB TYEP-C充電器的例行試驗包括壽命試驗和環境試驗。
一、 開關電源適配器例行試驗過程:
開關電源適配器的使用場合不同、環境因素各異,例行試驗項目和要求不盡相同,但例行試驗過程基本上是一致的。環境試驗通常按以下步驟進行:
1. 預處理。將開關電源適配器置于正常大氣條件下一段時間,一消除過去所受的環境影響,滿足本次試驗的需要。正常大氣條件為:溫度15℃~35℃;相對濕度45%~75%;大氣壓86~106kPa.
2. 初始檢測。在施加環境應力前對開關電源適配器進行電氣性能、機械性能測試和外觀檢查。
3. 試驗過程。開關電源適配器在不包裝和準備使用的狀態下,按規定的位置放入試驗箱或試驗臺上,然后按技術條件的要求進行試驗。
4. 中間檢測。在試驗過程中對開關電源適配器進行測量,對試驗要求不高的產品可不進行測量。
5. 回復階段。試驗結束后,將開關電源適配器從試驗箱中取出,在正常大氣條件下或標準恢復條件下使產品恢復一段時間。
6. 最后檢測。在開關電源適配器恢復后,對其進行電氣性能、機械性能和外觀檢查。
二、 開關電源適配器的壽命試驗:
壽命試驗是用來考察開關電源適配器壽命規律性的試驗,它是產品最后階段的試驗。
壽命試驗是在規定條件下,模擬開關電源適配器實際工作狀態和儲存狀態進行的試驗。壽命試驗分為工作壽命試驗和儲存壽命試驗兩種,因儲存壽命試驗的時間太長,故常采用工作壽命試驗。
壽命試驗又叫功率老化試驗,也稱為老化烤機,或叫老化燒機,是開關電源適配器出廠前的一項質量檢測。試驗過程中應按技術條件規定,間隔一定的時間進行參數測試。壽命試驗通常采取通電老化,是在一定的溫度條件下,給開關電源適配器加上規定的工作電壓和滿負荷(負載)條件下進行的試驗。老化的時間通常是4、8、24、48、72小時或更長的時間范圍中選取。有些連續工作的開關電源產品需要設置高溫環境以縮短老化的時間。
開關電源適配器通過壽命試驗,可使部分產品存在的故障隱患暴露出來。試驗中應記錄試驗樣品失效的時間,并對這些失效時間進行統計分析,以評估電源適配器的可靠性、失效率、平均壽命等可靠性數量特征。
三、開關電源適配器的環境試驗:
環境試驗是一種檢驗開關電源適配器產品適應環境能力,評價、分析環境對開關電源適配器性能影響的試驗,通常是模擬開關電源可能遇到的各種自然環境條件。環境試驗可以是模擬一種環境因素的單一試驗,也可以是同時模擬多種環境因素的綜合試驗。環境試驗的內容通常包括以下幾種類型。
1. 機械試驗:
不同的電子產品,在運輸和使用過程中都會受到不同程度的振動、沖擊、離心加速度以及碰撞、搖擺、靜力負荷、爆炸等機械力的作用,機械應力可能使電子產品內部元器件的電氣參數發生變化甚至損壞。
1) 振蕩試驗。振蕩試驗用以檢查開關電源適配器產品經受振動時或振動后工作的穩定性。
振動試驗的方法是將電源適配器的樣機固定在振動臺上,經過模擬固定頻率(50Hz)、變頻(5~2000Hz)等各種振動的環境進行試驗,以檢查開關電源適配器在規定的振動頻率范圍內有無共振點,以及在一定加速度下能否正常工作,有無機械損傷、元器件脫落、緊固件松動等現象。
2) 沖擊試驗。沖擊試驗用來檢查開關電源適配器產品經受非重復性機械沖擊的適應性。
沖擊試驗的方法是將電源適配器樣品固定在試驗臺上,用一定的加速度和頻率,分別在產品的不同方向沖擊若干次。沖擊試驗后,檢查其主要技術指標是否仍符合要求,有無機械損傷。
3) 離心加速度試驗。離心加速度試驗主要用來檢查開關電源適配器產品結構的完整性和可靠性。
離心加速度是運載工具加速或變更方向時產生的。離心力的方向與有觸點的接觸壓力時會造成元器件斷路,導致開關電源適配器功能失效。
2. 氣候試驗:
氣候試驗是用來檢查開關電源適配器在設計、工藝、結構上所采取的防止或減弱惡劣環境氣候條件對原材料、元器件和整機參數影響的措施。氣候試驗可以找出開關電源適配器存在的問題及原因,以便采取防護措施,達到提高開關電源適配器產品可靠性和對惡劣環境適應性的目的。
1) 高溫試驗。高溫試驗用以檢查高溫環境對開關電源適配器的影響,確定產品在高溫條件下工作和儲存的適應性。試驗通常在高溫箱或高溫室中進行,空氣中的水蒸汽不應超過20g/立方米,相當于35攝氏度時相對濕度為50%。
高溫試驗通常包括高溫性能試驗和高溫儲存試驗兩種。高溫性能試驗主要檢驗開關電源適配器在某一固定溫度下,通電工作一定時間后是否能正常工作;高溫儲存試驗是開關電源適配器在高溫儲存情況下進行的試驗,即電源適配器在某一高溫中放置若干小時,并在室溫下恢復一定時間后,檢查產品主要指標是否仍符合要求,有無機械損傷、塑膠件變形等現象。
2) 低溫試驗。低溫試驗用以檢查低溫環境對開關電源適配器的影響,確定產品在低溫條件下工作和儲存的適應性。低溫試驗一般在低溫箱中進行。
低溫試驗通常包括低溫性能試驗和低溫儲存試驗兩種。低溫性能試驗是將開關電源適配器置入低溫箱中通電工作,并在一定溫度下工作若干小時,而后測量產品的工作特性,檢查電源適配器能否正常工作。低溫儲存試驗是開關電源適配器在儲存情況下進行的試驗,即將產品在不通電的情況下,置入某一固定溫度的低溫箱中,若干小時后取出,并在室溫下恢復一段時間后通電,檢查其主要測試指標是否仍符合要求,有無機械損傷、金屬銹蝕和漆層剝落等現象。
3) 溫度循環試驗。溫度循環試驗用以檢查開關電源適配器在較短時間內,抵御溫度劇烈變化的承受能力及是否因熱脹冷縮引起材料開裂、連接器接觸不良、產品參數惡化等失效現象。
溫度循環試驗通常在高、低溫箱中進行。高、低溫交替存放時間及轉換時間的長短和循環次數應按產品試驗大綱要求確定。
4) 潮濕試驗。潮濕試驗用以檢查濕熱對開關電源適配器的影響,確定產品在濕熱條件下工作和儲存的適應性。
潮濕試驗在潮濕箱中進行,通常溫度為40±2℃,相對濕度為95%±3%,試驗時間按技術條件要求進行。例如先將開關電源適配器在上述潮濕環境中放置若干小時,然后在常溫下放置,擦去水滴,在15分鐘內測試絕緣電阻應不低于相應的規定值,恢復24小時后通電檢查其主要測試指標應符合要求,不應出現金屬銹蝕和塑膠件變形等現象。
5) 低氣壓試驗。低氣壓試驗用于檢查低氣壓對開關電源適配器性能的影響。
低氣壓試驗是將開關電源適配器放入具有密封容器的低溫、低壓箱中,模擬高空氣候環境,再用機械泵將容器內氣壓降低到規定值,然后測量開關電源適配器的參數是否符合技術要求。
3. 運輸試驗:
運輸試驗是檢查開關電源適配器對包裝、儲存、運輸環境條件的適應能力,本試驗可以在運輸試驗臺上進行,也可以直接以行車試驗作為運輸試驗。
工廠做運輸試驗一般是將已包裝好的開關電源適配器按要求放置到卡車后部,卡車負荷根據產品試驗大綱確定,卡車以一定的速度在三級公路(相當于城鄉的土路)上行駛若干公里。運輸試驗后,打開包裝箱,檢查開關電源適配器有無機械損傷和緊固件有無松脫現象,然后測試開關電源適配器的主要技術指標是否符合整機技術條件。
4. 跌落試驗:
跌落試驗主要用以檢查開關電源適配器從某一高度跌落后,其性能是否符合設計要求。
跌落試驗可在試驗架上進行。試驗時,將電源適配器提升到規定高度(30~80cm)后自由落下,跌落于平整的底座表面或水泥地面上,然后進行外觀及性能檢測。
5.特殊試驗:
特殊試驗是檢查開關電源適配器適應特殊工作環境的能力。特殊試驗包括鹽霧試驗、防塵試驗、抗霉菌試驗和抗輻射試驗等項目,只對那些在特殊環境條件下使用的開關電源適配器或客人提出特定要求的電源適配器進行試驗,并不是所有產品都做。
綜上所述,例行抽樣試驗的項目很多,應該根據開關電源適配器、USB TYPE-C充電器的用途和使用條件來確定。只有對可靠性要求特別高、在惡劣環境條件下工作的產品,才有必要每個試驗項目都做。在實際工作中,應該根據開關電源適配器的技術標準或者供、需雙方共同制定的協議來確定做多少項試驗,做哪些項目的試驗。