| 南樺 電子報 148 | 出刊日期 | 2009.09.28 |
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介紹明緯電源供應器之信賴度： |
| 一. 壽命期間和故障率曲線 |
| S.P.S. 的高信賴度，在家電製品與工業製品使用當中已得到證實，而且在工業界獲得很高的評價。 下圖表示典型的產品壽命期間之故障率曲線圖（浴缸曲線）。 |
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| (1)初期故障期間 為了防止初期故障，製造商在成品出貨之前已篩選出不良零件和做過老化測試，因此 S.P.S. 交給客戶時 大都已進入偶發故障期間。 |
| (2)偶發故障期間 每一台S.P.S.的穩定度與其信賴度（MTBF）有關，基本上故障率都很低，但是偶發期間的故障率與使用者 的安裝和工作條件 (環境溫度、減額、通風、振動)有關。 |
| (3)耗損故障期間 偶發故障期後S.P.S.即進入耗損故障期間，此時大都屬於零件的老化(如風扇、電解電容器) 。 |
二. 環境溫度與零件壽命 |
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(2)一般電解電容器當環境溫度增加
10℃，壽命會減少一半，反過來說，如降低 10℃ 則壽命會增加一倍。 下圖所示為電源環境溫度與壽命的關係。假如 S.P.S. 是使用在高溫環境下，電解電容器將會提早進入 耗損故障期間，而其他零件還在偶發故障期間，所以如想再繼續使用時，需將電解電容器換新。 |
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(3)電容器壽命推算公式(一般以輸出電容為計算依據) |
Ln：電容器之期望壽命 Lo：電容器於最高環溫與最大漣波電流時之壽命 Tm：電容器容許之最高溫度 Tn：電容器周圍之溫度 (透過實際量測) Im：Tm時電容器容許之大漣波電流 In：電容器實際流過電流 r：實驗常數 (CE04型 r = 0.3) |
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(4)內建有風扇散熱機型，可以降低S.P.S.內部零件溫度，提昇零件壽命。然而風扇長期運轉後，軸承會因 磨損而損壞，且風扇葉面會累積灰塵，故風扇需於一定時間後清理或更換。 |
| 三. 環境溫度與回修頻率 |
| 電子技術愈進步，系統使用的數量愈多。雖然 S.P.S. 的壽命也較長，但並非可以永久使用，因此定期維修可確保 S.P.S. 的信賴度。S.P.S. 多久需維修，依使用的負載條件和溫度有所不同，以下舉例：當 S.P.S. 連續工作與其環境溫度對回修頻率的影響，如下表： |
環境溫度 |
40℃ ~ 45℃內 |
三年一次 |
環境溫度 |
35℃ ~ 40℃內 |
四年一次 |
環境溫度 |
30℃ ~ 35℃內 |
五年一次 |
| 以上環境溫度數值與 S.P.S. 零件之等級有所區別，有關保養與維修內容請洽敝公司。 |
| 四. 負載容量與環境溫度 |
| S.P.S. 內部溫度依據輸出功率大小、效率高低變化，降載使用可降低內部溫度，有助於延長
S.P.S. 使用 年限。 |
| (1)
測試環境條件 ( a) 環境測試機尺寸(內容積)：45×45×50cm（W×D×H）。下圖一為環境測試機配置圖；而下圖二為環境 測試機之實體圖，需測試的電源供應器放置於此如同大烤箱的機器內。 |
| (b)TA：環境測試機內部環境溫度(模擬S.P.S.外部溫度)。 (c)TA1：S.P.S.內部最高環境溫度(模擬S.P.S.內部溫度)。 (d)TPC：S.P.S.外殼最高溫度。 (e)TCAP：S.P.S.電容器最高溫度。 |
 (圖一) |
 (圖二) |
| (2)自然空冷機型實例(如 SP-100-24) |
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| (3) 強制空冷機型實例(SP-200-24) |
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| 五. 信賴度與操作環境 |
| S.P.S. 所處的操作或應用環境會影響其信賴度。 |
| (1)水氣、濕氣 S.P.S. 應用在充滿水氣或濕氣的環境，可能會造成 S.P.S. 故障，應避免潮濕，必要時，需加防潮處理， 詳情請洽供應商。 |
| (2)灰塵 S.P.S. 應用在多灰塵的環境，可能會造成散熱功能的風扇故障或積塵在電路板上，造成電路板絕緣性衰退 而故障， 故請加防塵防護措施。 |
| (3)振動、撞擊 S.P.S. 被安置在振動環境或被撞擊時，S.P.S. 可能會故障。 |
| (4)電磁場
S.P.S. 應用在過強的電場、磁場和電磁波環境，可能造成故障。 |
| 六. MTBF (]Mean Time Between Failure) |
| 平均失效時間為可靠度預估的期望值。針對正在研發或已經存在的產品評估可靠度，根據預估結果以估計 或證明物品現階段 的可靠度能否符合使用者的需求。 MTBF 是指產品在連續工作一段時間後，其可靠度降至 36.8%的平均時間。例如，產品的 MTBF 是 20,000 小時，並不代表此產品能使用 20,000 小時，而是此產品在連續使用 20,000 小時後，仍能正常工作的或然率 為 36.8% (e-1=0.368)。  目前 MTBF較常使用的預估方法為零件計數法(Part count)及應力分析法(Stress Analysis)，所依循的法規最主 要有 MIL-HDBK-217F Notice 2 及 TELCORDIA SR/TR-332(Bell Code)其中 MIL-HDBK-217F Notice 2 為美國軍規 而 TELCORDIA SR/TR-332(Bell Code)為一般商規，目前本公司仍以 MIL-HDBK-217F Notice 2 為計算依循之 法規。兩種預估方法說明如下 (1)零件計數法 將產品內的零件依零件型式和樣式分類，參考 MIL-HDBK-217F 零件失效率資料庫的資料，計數後而得到 的可靠度值。 (2)應力分析法 產品正常操作使用於規定的環境條件下，執行其規定的功能，可獲得各零件應力的詳細清單，利用 MIL-HDBK-217F 的應力分析法可得出預估的可靠度值。 |
| 七. MW產品信賴度測試與作業 |
| 依據經驗，70%產品的不良現象，可以在設計階段即予以解決。因此於新產品開發設計過程即非常重視及 執行產品設計驗證及設計品管的品質。 (1) 設計審查 D.R.(Design Review)：本部份由 RD主管執行 (a) 線路/機構評價：依現有類型相關線路/機構經驗，評估新線路技術之穩定性。 (b) 新零件選擇與承認：審慎評估供應商長期配合性與零件良善品質。 (c) 成本評估：在一定規劃之成本下，設計出符合需求之產品。 (d)製程能力考量：新設備/新製程規劃，展現製程測試組裝能力，符合產品規格要求。 (2)設計驗證測試 D.V.T(Design Verification Test)：本部份由 RD驗證部門執行 (a)電氣功能自動化測試：QE工程師設定/管制 ATE測試程式，DVT工程師測試。 (b)安規/電磁相容測試：依產品安全性要求考量，通過相關安規機構認證。 (c)零件應力量測：對零件規格與應用考量，符合長期信賴性使用需求。 (3)設計品管測試 D.Q.T(Design Qualification Test)：本部份由 QA部門執行 (a)設計驗證審查：a.相關電氣功能加嚴審查。b.BD/高壓電阻選用/FAN品質/VCC 電容壽命..等相關重要 零件查核，作好驗證審查。 (b)環境測試/加速壽命測試：綜合溫度/溼度/負載/AC輸入不同條件下，執行環境信賴性測試，以使產品 適應不同產業環境使用。 (c)包裝運輸測試：透過振動測試及落下測試，用於改善產品結構及材料之依據，加強產品適應不同產業 機器使用。 |
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振動測試條件 (1)Waveform : Sine Wave (2)Frequency : 10 Hz ~ 500 Hz (3)Sweep Time : 10 min/sweep cycle (4)Acceleration : 2G ~ 5G (5)Orientation: X.Y.Z (6)Test Time: 1 hour in each axis (7)Sample Condition : 1 Set /1 Carton (Packed) |
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落下測試條件
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