Экологические испытания электроники

Электроника — это сопутствующие товары, основанные на электрической энергии, в том числе: часы, смартфоны, телефоны, телевизоры, видеомагнитофоны , видеокамеры, радиоприемники, магнитофоны, комбинированные динамики, компьютеры, игровые приставки, продукты мобильной связи и т. д. Проверка безопасности необходима для обеспечения стандартов безопасной эксплуатации любого электрического продукта. Различные правительства и агентства разработали строгие требования к электротехнической продукции, продаваемой по всему миру.

LIB предоставляет комплексные решения по тестированию окружающей среды и безопасности электронных продуктов, поддерживая соответствие международным стандартам, таким как IEC, UL, ISO, EIA, а также региональным сертификационным требованиям, включая CE и так далее. Испытательные системы LIB предназначены для моделирования широкого спектра воздействий окружающей среды — изменений температуры и влажности, термоциклирования, воздействия высоких температур, коррозии солевого тумана, попадания песка и пыли, распыления воды и погружения, а также коррозии в газовых смесях. Эти контролируемые условия испытаний позволяют производителям оценить электрическую безопасность, функциональную стабильность, долговечность материалов и производительность аккумуляторов в коммерческих, промышленных и военных условиях эксплуатации.

Основные стандарты и методы испытаний электронных средств воздействия на окружающую среду

---

1. Стандарты  электронных экологических испытаний

2. Ключевые условия испытательной среды

3. Степень защиты IEC 60529.

Рейтинг	испытаний.
IP5X	Защита от пыли, разрешено ограниченное проникновение
IP6X	Пыленепроницаемость, отсутствие проникновения
IPX1 / IPX2	Вертикальные отливы (IPX2, наклон 15°)
IPX3/IPX4	Брызги/брызги
IPX5/IPX6	Водяные форсунки, сопло 6,3 мм/12,5 мм
IPX7	Погружение на глубину 1 м на 30 мин.
IPX8	Непрерывное погружение, согласованные условия
IPX9	Струя 80 °C при давлении от 8000 до 10000 кПа

Основные экологические испытания в соответствии со стандартами

---

1. Испытание на температуру и влажность

• Стандарт испытаний: IEC62660-2, IEC 60068-2-2.

Использование СПС

Давайте сначала объясним, какие электроприборы мы используем каждый день. Проснитесь рано утром и включите электронную люминесцентную лампу. Когда чистите зубы, зарядите аккумуляторную электрическую зубную щетку, воспользуйтесь пультом дистанционного управления, чтобы включить телевизор, чтобы посмотреть новости, воспользуйтесь индукционной плитой или микроволновой печью, чтобы разогреть завтрак, и выйдите на лифте. Когда вы входите в офис, осмотрите все виды устройств, телефонов и факсов, которые необходимо подключить. По сути, продукты, которые необходимо использовать, — это возможные варианты использования SMPS. Требуемые характеристики и структура схемы различаются в зависимости от места использования, а цена будет сильно различаться.

Коммерческое использование 0~70 °C

Промышленное использование -25~125 °C

Военное использование -40~125 °C

Коммерческое использование 0~40 °C Общие электроприборы в повседневной жизни, например, пользователи компьютеров и копировальных аппаратов.

Промышленное -20~71 °C Мощность, потребляемая промышленными продуктами, например, мощность в станках SMD и станках с ЧПУ.

Военное использование -40~125 °C Военное использование, например, мощность, используемая в ракетах, линкорах и танках.

• Стандарт испытаний: UL 1642.

2. Испытание на циклическое изменение температуры 

а) Повышение температуры в камере до 70 ± 3 ℃ (158 ± 5 ℉) в течение 30 минут и поддержание этой температуры в течение 4 часов.

б) снижение температуры камеры до 20±3 ℃(68±5℉) в течение 30 мин и поддержание этой температуры в течение 2 ч.

в) Снижение температуры камеры до минус 40±3°С (-40±5°С) в течение 30 мин и поддержание этой температуры в течение 4 ч.

г) Повышение температуры в камере до 20±3 ℃ (68±5 ℉) в течение 30 минут.

д) Повторение последовательности еще 9 циклов.

е) После 10-го цикла храните батареи минимум 24 часа при температуре 20±5 ℃ (68±9 ℉) перед исследованием.

Стандарт испытаний: IEC 62133. Оборудование: Камера для испытаний на температуру и влажность

• Стандарт испытаний: IEC 61960

Тестирование производительности разряда при 20 ℃

Этот тест проверяет номинальную емкость элемента или батареи.

Шаг 1. Аккумулятор или аккумулятор необходимо зарядить.

Шаг 2. Элемент или батарея должны храниться при температуре окружающей среды 20 ± 5 ℃ в течение не менее 1 часа и не более 4 часов.

Шаг 3. Элемент или батарею следует разряжать при температуре окружающей среды 20±5℃ постоянным током 0,2 л А до тех пор, пока его напряжение не станет равным указанному напряжению окончания разряда.

Шаг 4. Производительность, предоставляемая на этапе 3, должна составлять не менее 100 % номинальной мощности, заявленной производителем. 

Шаги с 1 по 4 можно повторить до четырех дополнительных раз, если это необходимо для удовлетворения этого требования.

Испытание производительности разряда при -20 ℃

Этот тест определяет емкость элемента или батареи при низкой температуре.

Шаг 1. Аккумулятор или аккумулятор необходимо зарядить.

Шаг 2. Элемент или батарея должны храниться при температуре окружающей среды -20±2℃ не менее 16 часов и не более 4 часов.

Шаг 3. Элемент или батарею следует разряжать при температуре окружающей среды -20±2℃ постоянным током 0,2 л А до тех пор, пока его напряжение не станет равным указанному напряжению окончания разряда.

Испытание Высокая скорость разряда при 20 ℃

Этот тест определяет емкость элемента или батареи при быстрой разрядке. Это испытание не требуется, если элемент или батарея не предназначены для использования с такой скоростью.

Шаг 1. Аккумулятор или аккумулятор необходимо зарядить.

Шаг 2. Элемент или батарею следует хранить при температуре окружающей среды 20±5℃ не менее 1 часа и не более 4 часов.

Шаг 3. Элемент или батарею следует разряжать при температуре окружающей среды 20±5℃ постоянным током 1,0 л А до тех пор, пока его напряжение не станет равным указанному напряжению окончания разряда.

• Стандарт испытаний: МЭК 62660-2.

3. Термическое испытание 

Этот тест проводится для характеристики реакции клеток на высокотемпературную среду.

а) Отрегулируйте SOC элемента до 100 % для приложения BEV и до 80 % для приложения HEV.

б) Ячейку, стабилизированную при комнатной температуре, помещают в гравитационную или циркуляционно-конвекционную печь. Температура печи должна повышаться со скоростью 5 К/мин до температуры 130 ℃. Ячейка должна оставаться при этой температуре в течение 30 мин, прежде чем испытание будет прекращено. При необходимости во избежание деформации ячейку во время испытания можно сохранять таким образом, чтобы не нарушать цель испытания.

Температурный цикл

Это испытание проводится для определения термической стойкости элемента путем поочередного воздействия низкой и высокой температуры, вызывающего расширение и сжатие компонентов элемента.

а) Отрегулируйте SOC элемента до 100 % для приложения BEV и до 80 % для приложения HEV.

b) Выполните циклическое изменение температуры в соответствии со стандартом ISO 16750-4, как показано. Минимальная рабочая температура должна составлять -40 ℃ или Tmin, указанная производителем элемента, а максимальная рабочая температура должна составлять 85 ℃ или Tmax, указанная производителем элемента. Выполните 30 испытательных циклов, как указано.

4. Испытание солевым туманом  

• Тестовые цели

Используется для оценки антикоррозионной способности материалов и их защитных слоев, а также сравнения качества процесса аналогичных защитных слоев. Его также можно использовать для оценки коррозионной стойкости некоторых продуктов к коррозии в солевом тумане.

• Условия испытаний

Раствор соли готовят на основе хлорида натрия и дистиллированной воды, его концентрация составляет 5±0,1% (мас.). Собранную жидкость после физикализации нельзя использовать повторно, за исключением задней части перегородки.

Значение pH раствора соли перед распылением составляет от 6,5 до 7,2 (35 ℃). При настройке раствора допускается использовать химически чистую или более разбавленную соляную кислоту или водный раствор гидроксида натрия для корректировки значения pH, но концентрация все равно должна соответствовать воронке площадью 80 см2 для сбора осадков солевого тумана в течение 16 часов непрерывного распыления, любое положение в эффективном пространстве. Скорость седиментации: 1,0 ~ 2,0 мл/ч,80 см2.

В этом стандарте используется непрерывное распыление, а рекомендуемое стандартное время составляет 16, 24, 48, 96, 168, 336, 672 часа.

Распыление должно предотвращать загрязнение маслом, пылью, а также температуру и влажность распыляемого воздуха.

Стандарт испытаний: IEC 60068-2-11.

• Солевой раствор

Концентрация: Соль, используемая в тесте, должна представлять собой высококачественный хлорид натрия. При высушивании содержание йодида натрия не должно превышать 0,1%, а общее содержание примесей не должно превышать 0,3%.

Концентрация раствора соли должна составлять (5±1) % (массовое соотношение).

Раствор следует готовить по следующей методике: масса (5±1) частей раствора соли в 95 частях дистиллированной или деионизированной воды.

Значение pH: при температуре (35±2)℃ значение pH раствора должно находиться в пределах 6,5–7,2.

Во время проверки состояния значение pH должно поддерживаться в этом диапазоне. При условии обеспечения концентрации хлорида натрия можно использовать соляную кислоту или хлорид натрия.

Отрегулируйте значение pH: значение pH следует измерять для каждой новой партии раствора.

• Подача воздуха

Сжатый воздух, поступающий в распылительное устройство, не должен содержать примесей, таких как масло и пыль.

Должны быть приняты меры, чтобы влажность и температура сжатого воздуха соответствовали требованиям условий эксплуатации. Давление воздуха должно создаваться должным образом из небольшого влажного густого тумана.

Во избежание засорения распылительного устройства отложениями солей рекомендуется, чтобы относительная влажность воздуха у сопла была не менее 85%. Один из возможных методов заключается в следующем: пропустить воздух через автоматически поддерживаемую башню с горячей водой в виде очень маленьких пузырьков с температурой воды не менее 35°C.

Допустимая температура воды увеличивается с увеличением расхода воздуха и уменьшением изоляции испытательной камеры и окружающей среды.

Температура воды не должна быть слишком высокой, чтобы не допустить попадания слишком большого количества воды в испытательную камеру и не превышать указанную рабочую температуру.

5. Испытание на песок и пыль 

Стандарт испытаний: IEC 60529. Оборудование:  Камера для испытаний песка и пыли

6. Испытание на распыление воды

• Стандарт испытаний: МЭК 60529; ИСО 20653

Таблица 3 – Степень защиты от воды, обозначаемая вторым характеристическим номером

Второе характеристическое число	Степень защиты
	Краткое описание	Определение
0	незащищенный	-
1	Защищен от вертикально падающих капель воды.	Вертикально падающие капли не должны оказывать вредного воздействия.
2	Защищен от вертикально падающих капель воды при наклоне корпуса до 15°.	Падающие вертикально капли не должны оказывать вредного воздействия при наклоне корпуса под любым углом до 15° в обе стороны от вертикали.
3	Защищен от брызг воды	Распыление воды под углом до 60° в обе стороны от вертикали не должно оказывать вредного воздействия.
4	Защищен от брызг воды	Вода, попадающая на корпус с любого направления, не должна оказывать вредного воздействия.
5	Защищен от струй воды	Струи воды, попадающие на корпус с любого направления, не должны оказывать вредного воздействия.
6	Защищен от мощных струй воды.	Вода, подаваемая мощными струями на корпус с любого направления, не должна оказывать вредного воздействия.
7	Защищен от последствий временного погружения в воду.	Попадание воды в количествах, вызывающих вредные последствия, не должно быть возможным, если корпус временно погружен в воду при стандартных условиях давления и времени.
8	Защищен от последствий длительного погружения в воду.	Проникновение воды в количествах, вызывающих вредные последствия, не должно быть возможным, если корпус постоянно погружен в воду в условиях, которые должны быть согласованы между изготовителем и потребителем, но являются более жесткими, чем для цифры 7.
9	Защищен от струй воды высокой температуры и давления.	Вода, защищенная от воздействия высокого давления и температуры на корпус с любого направления, не должна оказывать вредного воздействия.

7. Испытание на коррозию газовой смеси

• Стандарт испытаний: EIA-364-65

Оборудование для оценки купонов

Оборудование для увеличения веса, такое как аналитические весы или его эквивалент, с точностью до одного микрограмма или выше, см. ASTM B-810, Калибровка испытаний на атмосферную коррозию по изменению массы медных купонов.

Экологическая камера должна состоять из корпуса из нереакционноспособных (не вступающих в реакцию с загрязняющими газами) материалов, помещенных в шкаф, печь или инкубатор, способных поддерживать температуру в указанных диапазонах: см. таблицу 1. В качестве внешней камеры, если применимо, будет достаточно имеющейся в продаже климатической камеры.

Таблица 1 Экологические классы

Сорт	Относительная влажность, %	Температура, ℃	Концентрация, ppb
			кл2	NO2	H2S	SO2
я	Прекращено в качестве испытательной процедуры
II	Заменен классом IIA
ИМА	70±2	30±1	10±3	200±50	10±5	100±20
III	Заменен классом IIIA.
IIIА	70±2	30±1	20±5	200±50	100±20	200±50
IV	75±2	40±2	30±5	200±50	200±20	Н/Д

• Стандарт испытаний: IEC60068-2-60

Таблица 1. Метод и параметры испытаний

Параметры испытаний	Способ 1	Способ 2	Способ 3	Способ 4
H2S(10-9об/об)а	100±20	10±5	100±20	10±5
NO2(10-9об/об)б	--	200±50	200±50	200±20
Cl2(10-9об/об)с	-	10±5	20±5	10±5
SO2(10-9об/об)д	500±100	-	-	200±20
Температура (℃)	25±1	30±1	30±1	25±1
Относительная влажность (%)	75±3	70±3	75±3	75±3
Количество изменений объема поверочного газа в час（10）	3~10	3~10	3~10	3~10
Прирост массы образца медного листа, полученного в соответствии с Приложением А (мг/(дм2·сут)).	1,0~2,0	0,3~1,0	1,2~2,2	1,2~2,4
Примечание. Из-за разной коррозионной активности методов испытаний с 1 по 4 порядок нумерации и соответствующий коррозионный вес медных деталей не отражают степень ее серьезности.
H2S: 1 мкм/м3=0,71 мм3/м3 b NO2: 1 мкм/м3 = 0,53 мм3/м3 (10-9 об/об) b = ЕДИНИЦА (мкм/м3) в Cl2: 1 мкм/м3=0,34 мм3/м3 d SO2: 1 мкм/м3=0,38 мм3/м3