Umweltprüfung der Elektronik

Bei der Elektronik handelt es sich um verwandte Produkte, die auf elektrischer Energie basieren, darunter Uhren, Smartphones, Telefone, Fernseher, Videorecorder , Camcorder, Radios, Tonbandgeräte, Kombinationslautsprecher, Computer, Spielekonsolen, mobile Kommunikationsprodukte usw. Sicherheitsprüfungen sind unerlässlich, um sichere Betriebsstandards für jedes elektrische Produkt sicherzustellen. Verschiedene Regierungen und Behörden haben strenge Anforderungen für elektrische Produkte entwickelt, die weltweit verkauft werden.

LIB bietet umfassende Umwelt- und Sicherheitsprüflösungen für elektronische Produkte und unterstützt die Einhaltung internationaler Standards wie IEC, UL, ISO, EIA sowie regionaler Zertifizierungsanforderungen einschließlich CE usw. LIB-Testsysteme sind darauf ausgelegt, ein breites Spektrum an Umweltbelastungen zu simulieren – Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, Temperaturwechsel, Hochtemperatureinwirkung, Salzsprühkorrosion, Sand- und Staubeintritt, Wassersprühen und Eintauchen sowie Mischgaskorrosion. Diese kontrollierten Testbedingungen ermöglichen es Herstellern, elektrische Sicherheit, Funktionsstabilität, Materialhaltbarkeit und Batterieleistung in kommerziellen, industriellen und militärischen Betriebsumgebungen zu bewerten.

Wichtigste Prüfnormen und -methoden bei elektronischen Umweltprüfungen

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1. Standards für  elektronische Umwelttests

2. Wichtige Testumgebungsbedingungen

3. Schutzklassen

-	Bewertungstest nach IEC 60529
IP5X	Staubgeschützt, begrenzter Zutritt erlaubt
IP6X	Staubdicht, kein Eindringen
IPX1 / IPX2	Vertikale Tropfen (IPX2 um 15° geneigt)
IPX3 / IPX4	Sprühen / Spritzen
IPX5 / IPX6	Wasserstrahlen, 6,3 mm / 12,5 mm Düse
IPX7	Eintauchen in 1 m Tiefe für 30 Minuten
IPX8	Kontinuierliches Eintauchen, vereinbarte Bedingungen
IPX9	80 °C Strahl bei 8000 bis 10000 kPa

Kern-Umwelttest gemäß den Standards

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1. Temperatur-Feuchtigkeitstest

• Prüfstandard: IEC62660-2, IEC 60068-2-2

SPS-Nutzung

Lassen Sie uns zunächst die Elektrogeräte erklären, die wir täglich verwenden. Wachen Sie morgens früh auf und schalten Sie die elektronische Leuchtstofflampe ein. Beim Zähneputzen das Ladegerät der wiederaufladbaren elektrischen Zahnbürste verwenden, mit der Fernbedienung den Fernseher einschalten, um die Nachrichten anzusehen, den Induktionsherd oder die Mikrowelle zum Aufwärmen des Frühstücks nutzen und rausgehen, um mit dem Aufzug zu fahren. Wenn Sie das Büro betreten, sehen Sie sich nach allen Arten von Geräten, Telefonen und Faxgeräten um, die angeschlossen werden mussten. Grundsätzlich sind die Produkte, die verwendet werden müssen, die möglichen Verwendungszwecke von SMPS. Je nach Einsatzort variieren die erforderlichen Spezifikationen und der Schaltungsaufbau, auch der Preis schwankt stark.

Gewerbliche Nutzung 0~70 °C

Industrieller Einsatz -25~125 °C

Militärischer Einsatz -40~125 °C

Gewerbliche Nutzung 0–40 °C Allgemeine Elektrogeräte im täglichen Leben, wie z. B. Benutzer von Computern und Fotokopierern

Industrie -20~71 °C Strom, der von Industrieprodukten verwendet wird, z. B. Strom in SMD-Maschinen und CNC-Maschinen

Militärische Nutzung -40~125 °C Militärische Nutzung, z. B. als Energie für Raketen, Schlachtschiffe und Panzer.

• Prüfstandard: UL 1642

2. Temperaturwechseltest 

a) Erhöhen der Kammertemperatur auf 70 ± 3 °C (158 ± 5 °F) innerhalb von 30 Minuten und Halten dieser Temperatur für 4 Stunden.

b) Reduzieren der Kammertemperatur auf 20 ± 3 °C (68 ± 5 °F) innerhalb von 30 Minuten und Halten dieser Temperatur für 2 Stunden.

c) Reduzieren der Kammertemperatur auf minus 40 ± 3 °C (- 40 ± 5 °F) innerhalb von 30 Minuten und Halten dieser Temperatur für 4 Stunden.

d) Erhöhen der Kammertemperatur auf 20 ± 3 °C (68 ± 5 °F) innerhalb von 30 Minuten.

e) Wiederholen der Sequenz für weitere 9 Zyklen.

f) Nach dem 10. Zyklus werden die Batterien vor der Untersuchung mindestens 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 20 ± 5 °C (68 ± 9 °F) gelagert.

Prüfnorm: IEC 62133 Ausrüstung: Temperatur-Feuchtigkeits-Testkammer

• Prüfnorm: IEC 61960

Testen Sie die Entladeleistung bei 20 ℃

Dieser Test überprüft die Nennkapazität einer Zelle oder Batterie.

Schritt 1 – Die Zelle oder Batterie muss aufgeladen werden.

Schritt 2 – Die Zelle oder Batterie muss bei einer Umgebungstemperatur von 20 ± 5 °C gelagert werden, mindestens 1 Stunde und höchstens 4 Stunden.

Schritt 3 – Die Zelle oder Batterie muss bei einer Umgebungstemperatur von 20 ± 5 °C und einem konstanten Strom von 0,2 lt A entladen werden, bis ihre Spannung der angegebenen Entladeschlussspannung entspricht.

Schritt 4 – Die in Schritt 3 gelieferte Kapazität darf nicht weniger als 100 % der vom Hersteller angegebenen Nennkapazität betragen. 

Die Schritte 1 bis 4 können bei Bedarf bis zu vier weitere Male wiederholt werden, um diese Anforderung zu erfüllen.

Testen Sie die Entladeleistung bei -20 ℃

Dieser Test bestimmt die Kapazität der Zelle oder Batterie bei niedriger Temperatur.

Schritt 1 – Die Zelle oder Batterie muss aufgeladen werden.

Schritt 2 – Die Zelle oder Batterie muss bei einer Umgebungstemperatur von -20 ± 2 °C mindestens 16 Stunden und höchstens 4 Stunden lang gelagert werden.

Schritt 3 – Die Zelle oder Batterie muss bei einer Umgebungstemperatur von -20 ± 2 °C mit einem konstanten Strom von 0,2 lt A entladen werden, bis ihre Spannung der angegebenen Entladeschlussspannung entspricht.

Testen Sie die Hochgeschwindigkeitsentladungsleistung bei 20 ℃

Dieser Test bestimmt die Kapazität der Zelle oder Batterie bei schneller Entladung. Dieser Test ist nicht erforderlich, wenn die Zelle oder Batterie nicht für diese Geschwindigkeit ausgelegt ist.

Schritt 1 – Die Zelle oder Batterie muss aufgeladen werden.

Schritt 2: Die Zelle oder Batterie muss bei einer Umgebungstemperatur von 20 ± 5 °C mindestens 1 Stunde und höchstens 4 Stunden lang gelagert werden.

Schritt 3 – Die Zelle oder Batterie muss bei einer Umgebungstemperatur von 20 ± 5 °C und einem konstanten Strom von 1,0 lt A entladen werden, bis ihre Spannung der angegebenen Entladeschlussspannung entspricht.

• Prüfnorm: IEC 62660-2

3. Wärmetest 

Dieser Test wird durchgeführt, um die Zellreaktionen auf eine Umgebung mit hohen Temperaturen zu charakterisieren.

a) Stellen Sie den SOC der Zelle für BEV-Anwendungen auf 100 % und für HEV-Anwendungen auf 80 % ein.

b) Die bei Raumtemperatur stabilisierte Zelle wird in einen Schwerkraft- oder Umluft-Konvektionsofen gestellt. Die Ofentemperatur soll mit einer Geschwindigkeit von 5 K/min auf eine Temperatur von 130 °C erhöht werden. Die Zelle muss 30 Minuten lang bei dieser Temperatur bleiben, bevor der Test abgebrochen wird. Um eine Verformung zu verhindern, kann die Zelle bei Bedarf während des Tests so gehalten werden, dass der Testzweck nicht beeinträchtigt wird.

Temperaturwechsel

Dieser Test wird durchgeführt, um die thermische Haltbarkeit einer Zelle zu charakterisieren, indem sie abwechselnd einer Umgebung mit niedriger und hoher Temperatur ausgesetzt wird, um eine Ausdehnung und Kontraktion der Zellkomponenten zu bewirken.

a) Stellen Sie den SOC der Zelle für BEV-Anwendungen auf 100 % und für HEV-Anwendungen auf 80 % ein.

b) Führen Sie den Temperaturwechsel gemäß ISO 16750-4 wie gezeigt durch. Die minimale Betriebstemperatur muss -40 °C oder Tmin betragen, die vom Zellenhersteller angegeben wird, und die maximale Betriebstemperatur muss 85 °C oder Tmax betragen, die vom Zellenhersteller angegeben wird. Führen Sie 30 Testzyklen wie angegeben durch.

Salzsprühtest4.  

• Testzwecke

Es dient der Beurteilung der Korrosionsschutzfähigkeit von Materialien und deren Schutzschichten sowie dem Prozessqualitätsvergleich ähnlicher Schutzschichten. Es kann auch zur Beurteilung der Salzsprühkorrosionsbeständigkeit bestimmter Produkte verwendet werden.

• Testbedingungen

Die Salzlösung wird mit Natriumchlorid und destilliertem Wasser hergestellt und hat eine Konzentration von 5 ± 0,1 % (Gewicht). Die nach der Physikalisierung gesammelte Flüssigkeit darf mit Ausnahme des hinteren Teils der Schallwand nicht wiederverwendet werden.

Der pH-Wert der Salzlösung vor der Zerstäubung liegt zwischen 6,5 und 7,2 (35 ℃). Bei der Konfiguration der Lösung ist die Verwendung von chemisch reiner oder höher verdünnter Salzsäure oder wässriger Natriumhydroxidlösung zur Einstellung des pH-Werts zulässig, die Konzentration muss jedoch immer noch mit dem 80-cm2-Trichter übereinstimmen, um den Salzsprühniederschlag für 16 Stunden kontinuierlicher Zerstäubung zu sammeln, an jeder Position im effektiven Raum. Die Sedimentationsrate beträgt: 1,0–2,0 ml/h. 80 cm2.

Dieser Standard verwendet eine kontinuierliche Zerstäubung und die empfohlene Standardzeit beträgt 16, 24, 48, 96, 168, 336, 672 Stunden.

Die Zerstäubung muss Ölverschmutzung, Staubverunreinigungen sowie die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der versprühten Luft verhindern.

Prüfnorm: IEC 60068-2-11

• Salzlösung

Konzentration: Das im Test verwendete Salz sollte hochwertiges Natriumchlorid sein. Im getrockneten Zustand sollte der Gehalt an Natriumjodid 0,1 % und der Gesamtgehalt an Verunreinigungen 0,3 % nicht überschreiten.

Die Konzentration der Salzlösung sollte (5±1) % (Massenverhältnis) betragen.

Die Lösung sollte nach der folgenden Methode hergestellt werden: die Masse von (5 ± 1) Teilen Salzlösung in 95 Teilen destilliertem Wasser oder entionisiertem Wasser.

PH-Wert: Bei einer Temperatur von (35 ± 2)℃ sollte der pH-Wert der Lösung zwischen 6,5 und 7,2 liegen.

Während der Zustandsprüfung sollte der pH-Wert innerhalb dieses Bereichs gehalten werden. Unter der Voraussetzung, die Konzentration von Natriumchlorid sicherzustellen, können Salzsäure oder Natriumchlorid verwendet werden.

pH-Wert anpassen: Der pH-Wert sollte bei jeder neuen Lösungscharge gemessen werden.

• Luftzufuhr

Die in das Sprühgerät eintretende Druckluft sollte frei von Verunreinigungen wie Öl und Staub sein.

Es sollten Maßnahmen ergriffen werden, um sicherzustellen, dass Luftfeuchtigkeit und Temperatur der Druckluft den Anforderungen der Betriebsbedingungen entsprechen. Der Luftdruck sollte aus einem kleinen, feuchten, dichten Nebel ordnungsgemäß erzeugt werden.

Um zu verhindern, dass Salzablagerungen die Sprühvorrichtung verstopfen, wird empfohlen, dass die relative Luftfeuchtigkeit an der Düse mindestens 85 % beträgt. Eine mögliche Methode ist folgende: Lassen Sie die Luft in Form sehr kleiner Bläschen mit einer Wassertemperatur von mindestens 35°C durch den automatisch gehaltenen Warmwasserturm strömen.

Die zulässige Wassertemperatur steigt mit zunehmendem Luftstrom und abnehmender Isolierung der Prüfkammer und der Umgebung.

Die Wassertemperatur sollte nicht zu hoch sein, um nicht zu viel Wasser in die Prüfkammer zu bringen und die angegebene Betriebstemperatur nicht zu überschreiten.

5. Sand- und Staubtest 

Prüfnorm: IEC 60529 Ausrüstung:  Sand- und Staubtestkammer

6. Wassersprühtest

• Prüfnorm: IEC 60529; ISO 20653

Tabelle 3 – Schutzgrad gegen Wasser, angegeben durch die zweite Kennzahl

Zweite Kennzahl	Schutzgrad
	Kurze Beschreibung	Definition
0	Nicht geschützt	-
1	Geschützt gegen senkrecht fallendes Tropfwasser	Senkrecht fallende Tropfen dürfen keine schädlichen Auswirkungen haben.
2	Geschützt gegen senkrecht fallendes Tropfwasser bei Gehäuseneigung bis 15°	Vertikal fallende Tropfen dürfen keine schädlichen Auswirkungen haben, wenn das Gehäuse in einem Winkel von bis zu 15° auf beiden Seiten der Vertikalen geneigt ist.
3	Geschützt gegen Spritzwasser	Wasserspritzer in einem Winkel von bis zu 60° auf beiden Seiten der Vertikalen dürfen keine schädlichen Auswirkungen haben.
4	Geschützt gegen Spritzwasser	Wasser, das aus jeder Richtung gegen das Gehäuse spritzt, darf keine schädlichen Auswirkungen haben.
5	Geschützt gegen Strahlwasser	Wasser, das aus allen Richtungen gegen das Gehäuse strahlt, darf keine schädlichen Auswirkungen haben.
6	Geschützt gegen starkes Strahlwasser	Wasser, das in kräftigen Strahlen aus jeder Richtung gegen das Gehäuse gerichtet ist, darf keine schädlichen Auswirkungen haben.
7	Geschützt gegen die Auswirkungen von zeitweiligem Untertauchen in Wasser	Das Eindringen von Wasser in schädlichen Mengen darf nicht möglich sein, wenn das Gehäuse unter genormten Druck- und Zeitbedingungen vorübergehend in Wasser eingetaucht wird.
8	Geschützt gegen die Auswirkungen ständigen Untertauchens in Wasser	Das Eindringen von Wasser in Mengen, die schädliche Wirkungen verursachen, darf nicht möglich sein, wenn das Gehäuse unter Bedingungen, die zwischen Hersteller und Benutzer vereinbart werden, jedoch strenger als für Nummer 7 sind, ständig in Wasser eingetaucht ist.
9	Geschützt gegen Wasserstrahlen mit hoher Temperatur und hohem Druck	Wasser, das bei hohem Druck und hoher Temperatur aus jeder Richtung gegen das Gehäuse geschützt ist, darf keine schädlichen Auswirkungen haben.

7. Mischgas-Korrosionstest

• Teststandard: EIA-364-65

Ausrüstung zur Gutscheinauswertung

Gewichtszunahmegeräte wie Analysenwaagen oder Äquivalente mit einer Genauigkeit von einem Mikrogramm oder besser, siehe ASTM B-810, Kalibrierung atmosphärischer Korrosionstests durch Massenänderung der Masse von Kupferproben.

Die Klimakammer besteht aus einem Gehäuse aus nicht reaktiven Materialien (reagiert nicht mit Schadgasen), die in einem Schrank, Ofen oder Inkubator untergebracht sind und in der Lage sind, die Temperatur innerhalb der angegebenen Bereiche zu halten: siehe Tabelle 1. Als Außenkammer reicht ggf. eine handelsübliche Klimakammer aus.

Tabelle 1 Umweltklassen

Klasse	Relative Luftfeuchtigkeit, %	Temperatur, ℃	Konzentration, ppb
			Cl2	NO2	H2S	SO2
ICH	Als Testverfahren eingestellt
II	Ersetzt durch Klasse IIA
IIA	70±2	30±1	10±3	200 ± 50	10±5	100 ± 20
III	Ersetzt durch Klasse IIIA
IIIA	70±2	30±1	20±5	200 ± 50	100 ± 20	200 ± 50
IV	75±2	40±2	30±5	200 ± 50	200 ± 20	N / A

• Teststandard: IEC60068-2-60

Tabelle 1 Testmethode und Parameter

Testparameter	Methode 1	Methode 2	Methode 3	Methode 4
H2S(10-9vol/vol)a	100 ± 20	10±5	100 ± 20	10±5
NO2(10-9vol/vol)b	--	200 ± 50	200 ± 50	200 ± 20
Cl2(10-9vol/vol)c	-	10±5	20±5	10±5
SO2(10-9vol/vol)d	500 ± 100	-	-	200 ± 20
Temperatur (℃)	25±1	30±1	30±1	25±1
Relative Luftfeuchtigkeit (%)	75±3	70±3	75±3	75±3
Anzahl der Volumenänderungen pro Stunde Testgas (10)	3~10	3~10	3~10	3~10
Gewichtszunahme der gemäß Anhang A erhaltenen Kupferblechprobe (mg/(dm2·d))	1,0 ~ 2,0	0,3~1,0	1.2~2.2	1.2~2.4
Hinweis: Aufgrund der unterschiedlichen Korrosivität der Testmethoden 1 bis 4 spiegeln die Reihenfolge der Nummerierung und das entsprechende Korrosionsgewicht der Kupferstücke nicht deren Schweregrad wider
a H2S: 1μm/m3=0,71mm3/m3 b NO2: 1 μm/m3 = 0,53 mm3/m3 (10-9 Vol./Vol.) b = EINHEIT (μm/m3) cCl2: 1μm/m3=0,34mm3/m3 d SO2: 1μm/m3=0,38mm3/m3