电子电气设备环境适应性及可靠性通用试验要求要求规范.doc1.doc
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1、word目 录1 X围12 引用文件13 术语和定义13.1 被测设备DUT Device Under TestDUT13.2 负荷代码23.3 试验代码23.4 允许的试验参数公差2温度和电压术语定义23.6 运行状态 Operating Type33.7 功能状态等级FSC Functional Status ClassFSC34 一般要求44.1 电子电气零部件设计寿命44.2 可靠性目标44.3 试验样品数44.4 试验代码44.4.1 电气负荷代码44.4.2 根据安装位置推荐的环境负荷代码除电气负荷以外54.4.3 机械负荷代码64.4.4 温度负荷代码64.4.5 气候负荷代码7
2、4.2.6 化学负荷代码84.2.7 外壳防护代码84.5 连续监控94.6 功能循环104.7 试验计划104.8 试验流程104.9 一般试验条件135 试验方法135.1 性能、功能验证试验135.1.1 五点功能/参数试验135.1.2 单点功能/参数试验145.1.3 目视检查145.2 电气试验145.2.1 暗电流测量155.2.2 耐异常电压试验155.2.3 瞬时掉电试验165.2.4 低电压复位试验175.2.5 供电电压缓慢变化试验175.2.6 交流干扰电压叠加试验185.2.7 开路试验185.2.8 地电位偏移试验195.2.9 电源电位偏移试验205.2.10 短
3、路试验215.2.11 绝缘电阻测量245.2.12 绝缘强度试验2415 / 17电子电气零部件环境适应性与可靠性通用试验规X1 X围本标准规定了汽车不同安装位置上电子电气零部件的环境适应性与可靠性技术要求和试验方法。本标准适用于所有直接安装在广汽集团乘用车上的电子电气零部件。本标准并不完全包含用以验证一些电子电气零部件特殊技术要求的试验,比如开关的操作力和行程、电机的热保护特性、蓄电池的冷启动特性等。然而,在参照本标准附录B制定零部件验证试验计划时,针对这些零部件某些特殊技术要求的试验必须被包含进试验计划中。2 引用文件如下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注日期的引用文
4、件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。但凡不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 熔断器技术条件ISO 16750-1 道路车辆-电子电气零部件环境条件和环境试验-第一局部:一般说明ISO 16750-2 道路车辆-电子电气零部件环境条件和环境试验-第二局部:电气负荷ISO 16750-4 道路车辆-电子电气零部件环境条件和环境试验-第四局部:气候负荷ISO 16750-5 道路车辆-电子电气零部件环境条件和环境试验-第五局部:化学负荷ISO 20653 道路车辆-外壳防护等级IP代码-电气
5、设备外壳对异物和水的防护IEC 60068-2-1 环境试验-第2局部:试验方法-试验A:低温IEC 60068-2-2 环境试验-第2局部:试验方法-试验A:高温IEC 60068-2-6 环境试验-第2局部:试验方法-试验Fc: 振动正弦IEC 60068-2-11 环境试验-第2局部:试验方法-试验Ka:盐雾IEC 60068-2-13 环境试验-第2局部:试验方法-试验M::低气压IEC 60068-2-14 环境试验-第2局部:试验方法-试验N:温度变化IEC 60068-2-27 环境试验-第2局部:试验方法-试验Ea和导如此:冲击IEC 60068-2-32 环境试验-第2局部:
6、试验方法-试验Ed::自由落体IEC 60068-2-38 环境试验-第2局部:试验方法-试验Z/AD: 温度/湿度组合循环试验IEC 60068-2-64 环境试验-第2局部:试验方法-试验Fh::宽带随机振动数字控制IEC 60068-2-78 环境试验-第2局部:试验方法-试验Cab:恒定湿热试验3 术语和定义如下术语和定义适用于本标准。3.1 被测设备DUT Device Under TestDUT作为试验对象的电子电气零部件。3.2 负荷代码代表DUT某种环境负荷等级的字母或数字。3.3 试验代码所有负荷代码的组合,明确某个安装位置的电子电气零部件所适用的环境负荷。3.4 设计验证D
7、VDesign ValidationDVDV是零部件同步开发的一个阶段,用各种试验来定量或定性地验证零部件设计能够满足其环境适应性和可靠性要求。用于DV的零部件应该是能够代表量产件特性包括所采用的零件、材料、工装、生产加工工序等的工装样件。3.5产品验证PVProduct ValidationPVPV是零部件同步开发的一个阶段,用各种试验来定量或定性地验证零部件设计能够满足其环境适应性和可靠性要求。用于PV的零部件应该使用批量生产的量产件。3.4 允许的试验参数公差除非另有规定,否如此表1中的试验参数允许公差应当应用于所有的试验项目。表1 试验参数允许公差试验参数允许公差试验温度要求的值 3C
8、试验湿度要求的值 5%试验持续时间要求的值 /+2)%电压要求的值电流要求的值 5%电阻要求的值 10%振动强度要求的值 20 %冲击加速度要求的值 20%频率要求的值 1%试验力要求的值 10%压强要求的值 10%距离/尺寸要求的值 10%3.5 温度和电压术语定义温度和电压术语定义见表2。表2 温度和电压术语定义参数名称符号定义最低放置温度TminST零部件在使用不通电运行状态和存储、运输过程中能够经受得的最低环境温度最高放置温度TmaxST零部件在使用不通电运行状态和存储、运输过程中能够经受得的最高环境温度最低运行温度TminOP零部件持续正常运行所允许的最低环境温度最高运行温度Tmax
9、OP零部件持续正常运行所允许的最高环境温度过加热温度TmaxPH汽车停驶后,零部件比如发动机舱安装的零部件可能会经受的短暂的高温,在这个温度下零部件仍可能处在通电运行状态室温Troom正常的室内温度,235最低供电电压Umin零部件持续正常运行所允许的最低供电电压最高供电电压Umax零部件持续正常运行所允许的最高供电电压正常供电电压Unom正常状态下零部件的供电电压,分为UA和UB两种试验电压UAUnom =14V,发电机正常运转时零部件的供电电压UBUnom =12V,发电机不运转时,蓄电池对零部件的供电电压3.6 运行状态 Operating Type运行状态主要是针对带电子控制单元ECU
10、的零部件的定义,描述了在试验过程中ECU的供电状态、负载状态、内部程序运行状态等。没有B+供电端的ECU,没有运行状态2。对于其它的电子电气零部件,比如开关、电机、蓄电池等,运行状态的定义并不适用。运行状态定义见表3。表3 运行状态定义运行模式电气状态1DUT没有供电DUT没有连接外部电缆DUT模拟实车安装状态,连接所有外部电缆2DUT供以电压UB,按照实车安装状态连接所有外部线缆和负载DUT的ING和ACC供电端没有供电,B+供电端供以电压UB,DUT处在不工作状态比如处于休眠模式DUT的ING供电端没有供电,B+和ACC供电端供以电压UB,DUT处在正常的工作状态,所有功能均能执行3DUT
11、的ING、ACC和B+供电端同时供以电压UA,按照实车安装状态连接所有外部线缆和负载DUT处在不工作状态比如处于休眠模式DUT处在正常的工作状态,所有功能均能执行3.7 功能状态等级FSC Functional Status ClassFSCFSC用以评价DUT在试验过程中和试验完毕后最后检测中功能运行的状态,见表4。表4FSC定义等级FSC定义ADUT的所有功能在试验期间和之后均能够执行且在允许的公差X围内BDUT的所有功能在试验期间均能够执行,但有一个或多个功能的执行超出了允许的公差X围,试验完毕后所有功能的执行均自动恢复正常。存储器功能应保持等级AC试验过程中DUT的一个或多个功能发生失
12、效,但在试验完毕后所有功能的执行均自动恢复正常D试验过程中DUT的一个或多个功能发生失效,并且在试验完毕后不会自动恢复正常,但经过简单的人为操作对DUT进展复位后能够恢复正常E试验过程中DUT的一个或多个功能发生失效,并且在试验完毕后不会自动恢复正常,除非对DUT进展维修或者更换4一般要求4.1 电子电气零部件设计寿命本标准设定的电子电气零部件目标寿命为10年的使用年限或者24万公里里程数。4.2 可靠性目标本标准中热疲劳寿命试验的可靠性目标是97%可靠度,50%致信度水平。对于零部件其他特性寿命试验,试验的可靠度和致信度水平应该根据零部件技术要求中的规定。4.3 试验样品数本标准中的每项试验
13、至少需要3个样品。可靠性试验所需的样品数根据可靠性目标得到,计算公式可以参见附录A。4.4 试验代码本标准使用由六个负荷代码组合成的试验代码来表示DUT的环境负荷强度,参见表5。试验代码应该在零部件技术条件中明确定义。表6和表7是根据DUT安装位置与应用情况推荐的试验代码,如果推荐试验代码当中某项不符合实际情况,可以根据表8至表13中选择适宜的代码进展替代。表5 试验代码组成123456电气负荷代码机械负荷代码温度负荷代码气候负荷代码化学负荷代码外壳防护代码ACAFAIANADIP x x表6是根据应用情况推荐的电气负荷代码。表6 电气负荷代码电气负荷代码运行电压X围应用X围UminVUmax
14、VA16对于在发动机启动过程中应具有功能的零部件B16对于在发动机停止工作期间应具有功能的零部件C16对于仅在发动机运行期间应具有功能的零部件Z由GAEI相关工程师与供给商协商决定5 试验方法5.2 电气试验5.2.1 暗电流测量5.2.1.1 试验目的本试验用以测量DUT暗电流值。5.2.1.2 适用X围所有由蓄电池直接供电的电子电气零部件。5.2.1.3 试验方法DUT运行状态为2.1,连接所有信号源和负载。试验中应断开DUT的ING和ACC供电,只提供B+供电。DUT的暗电流测量值应该以曲线的形式记录,最终的暗电流值应该是一段时间内暗电流消耗的平均值。试验步骤如下:a) 断开DUT的供电
15、b) 调节试验电压为12.6V;c) DUT上电,并等待一定时间,在确认DUT进入低电压模式比如休眠模式以与供电电流稳定后,记录此后10s内的电流值;d) 逐渐降低DUT供电电压至12V,电压下降速率不超过0.5V/min,等待DUT供电电流稳定后,记录此后10s内的电流值;e) 逐渐降低DUT供电电压至11.5V,电压下降速率不超过0.5V/min,等待DUT供电电流稳定后,记录此后10s内的电流值;f) 逐渐降低DUT供电电压至11.0V,电压下降速率不超过0.5V/min,等待DUT供电电流稳定后,记录此后10s内的电流值;g) 逐渐降低DUT供电电压至10.5V,电压下降速率不超过0
16、5V/min,等待DUT供电电流稳定后,记录此后10s内的电流值;h) 逐渐降低DUT供电电压至10.0V,电压下降速率不超过0.5V/min,等待DUT供电电流稳定后,记录此后10s内的电流值。5.2.1.4 评价标准各供电电压情况下的暗电流值都应该在零部件技术条件规定的X围之内。本试验对零部件的功能状态等级不作要求。5.2.2 耐异常电压试验5.2.2.1 试验目的本试验用以验证DUT对长时间非正常供电电压的抵受能力。试验模拟了以下情况:a) 交流发电机调压器故障或者由24V系统协助启动时所导致的高电压;b) 电源线反接导致的负电压。5.2.2.2 适用X围本试验适用于所有由蓄电池或者通
17、过点火开关供电的电子电气零部件。5.2.2.3 试验方法DUT上所有直接或者通过开关连接至蓄电池的电源电路接口或控制信号接口都需要进展本试验。其中,控制信号接口可能是直接或通过开关连接至蓄电池,或者是通过一个上拉电阻与之连接的。试验参数见表15。表15 过电压试验参数试验内容试验电压V试验时间min试验温度运行状态过电压:交流发电机调压器故障+1860Tmax 20 C过电压:蓄电池串接1aTroom3.2电源线反接b2Trooma对于只在点火锁位于START档位才供电的零部件,试验时间可能减少到15s。b这项试验不适用于发电机或在零部件技术条件中规定不做本试验的零部件。5.2.2.4 试验步
18、骤a) 试验前,确保DUT已经稳定在表16中的所要求的温度;b) 对和蓄电池直接连接的电源电路接口V电压,维持1min;c) 对其他的通过开关与蓄电池连接的电源电路接口和控制电路接口V电压,同时在直接与蓄电池连接的电源电路接口依然保持同样的电压,维持1min;d) 进展一次单点功能/参数测试;e) 试验,重复步骤a到d,维持时间变为2min;f) 同时对所有直接或通过开关与蓄电池连接的电源电路接口和控制电路接口施加18V电压,维持60min;g) 进展一次单点功能/参数测试。5.2.2.5 评价指标表16耐异常电压试验评价指标试验评价标准过电压:交流发电机调压器故障FSC应该至少满足等级C过电
19、压:蓄电池串接FSC应该至少满足等级C。所有与发动机启动相关的功能必须达到等级A,除非在零部件技术条件中有不同的规定电源反接FSC应该至少满足等级C5.2.3 瞬时掉电试验5.2.3.1 试验目的本试验模拟了车上另一个零部件上的保险丝发生熔断时DUT供电电压产生的短暂下降。5.2.3.2 试验方法对DUT的所有相关输入接口同时施加如图4所示的试验电压波形。相关输入接口应该试验计划中明确指出。图4 单电压降试验的试验脉冲电压上升和下降的时间应该小于等于10ms。DUT运行状态为。5.2.3.3 评价指标FSC应该至少满足等级B。5.2.4 低电压复位试验5.2.4.1 试验目的本试验用以验证DU
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