雙向直流電源的可靠性壽命測(cè)試是驗(yàn)證其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需模擬實(shí)際工況中的應(yīng)力條件，通過(guò)加速老化試驗(yàn)預(yù)測(cè)使用壽命。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)通常參考 MIL-STD-883H 及 GB/T 2423 系列，涵蓋多個(gè)維度的應(yīng)力測(cè)試。
溫度循環(huán)測(cè)試是核心項(xiàng)目之一，采用 - 40℃至 + 85℃的溫度范圍，循環(huán)周期 12 小時(shí)(升溫 2 小時(shí)、高溫保持 2 小時(shí)、降溫 2 小時(shí)、低溫保持 2 小時(shí)，其余為過(guò)渡時(shí)間)，累計(jì)循環(huán) 1000 次。測(cè)試過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源的輸出紋波(≤50mV 峰峰值)、效率(≥92%)及保護(hù)功能(過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)動(dòng)作值偏差≤5%)。循環(huán)結(jié)束后，拆解檢查電解電容的容值衰減(≤20%)、焊點(diǎn)空洞率(≤10%)，確保無(wú)明顯老化現(xiàn)象。
振動(dòng)與沖擊測(cè)試用于驗(yàn)證機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性。振動(dòng)測(cè)試采用正弦掃頻(10-2000Hz)，加速度 10G，三個(gè)軸向各測(cè)試 2 小時(shí);沖擊測(cè)試為半正弦波，峰值加速度 50G，持續(xù)時(shí)間 11ms，三個(gè)軸向各 3 次。測(cè)試后需檢查連接器無(wú)松動(dòng)、印制板無(wú)裂紋，功能測(cè)試通過(guò)率 100%。
功率循環(huán)測(cè)試模擬電源的動(dòng)態(tài)負(fù)載變化，在 50% 負(fù)載與 100% 負(fù)載之間切換，每 10 分鐘一個(gè)周期，累計(jì) 10 萬(wàn)次循環(huán)。重點(diǎn)監(jiān)測(cè) IGBT 模塊的結(jié)溫波動(dòng)(ΔTj=60℃)，通過(guò)紅外熱像儀記錄溫度分布，確保無(wú)局部過(guò)熱。循環(huán)結(jié)束后，模塊的導(dǎo)通壓降增加值需≤10%，否則判定為壽命終止。
根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，采用 Arrhenius 模型推算壽命：在 40℃環(huán)境溫度下，雙向直流電源的平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)需≥10 萬(wàn)小時(shí)，壽命預(yù)期≥15 年。對(duì)于關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景(如儲(chǔ)能系統(tǒng))，還需進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)驗(yàn)證，單模塊故障時(shí)，備用模塊切換時(shí)間≤10ms，確保系統(tǒng)無(wú)間斷運(yùn)行。
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