电子电气设备环境适应性及可靠性通用试验规范;

电子电气设备环境适应性及可靠性通用试验规
范;
Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
目录
电子电气零部件环境适应性及可靠性通用试验规范
1 范围
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及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
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，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。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

QJ/GAC 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-第一部分：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-第二部分：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-第四部分：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-第五部分：化学负荷
ISO 20653 道路车辆-外壳防护等级（IP代码）-电气设备外壳对异物和水的防护
IEC 60068-2-1 环境试验-第2部分：试验方法-试验A：低温
IEC 60068-2-2 环境试验-第2部分：试验方法-试验A：高温
IEC 60068-2-6 环境试验-第2部分：试验方法-试验Fc：振动（正弦）
IEC 60068-2-11 环境试验-第2部分：试验方法-试验Ka：盐雾
IEC 60068-2-13 环境试验-第2部分：试验方法-试验M:：低气压
IEC 60068-2-14 环境试验-第2部分：试验方法-试验N：温度变化
IEC 60068-2-27 环境试验-第2部分：试验方法-试验Ea和导则：冲击
IEC 60068-2-32 环境试验-第2部分：试验方法-试验Ed:：自由落体
IEC 60068-2-38 环境试验-第2部分：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部分：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部分：试验方法-试验Cab：恒定湿热试验
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。

被测设备（DUT） Device Under Test（DUT）
作为试验对象的电子电气零部件。

负荷代码
代表DUT某种环境负荷等级的字母或数字。

试验代码
所有负荷代码的组合，表明某个安装位置的电子电气零部件所适用的环境负荷。

设计验证（DV）Design Validation（DV）
DV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。

产品验证（PV）Product Validation（PV）
PV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。

允许的试验参数公差
除非另有规定，否则表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
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
运行状态 Operating Type
运行状态主要是针对带电子控制单元（ECU）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
功能状态等级（FSC） Functional Status Class（FSC）
FSC用以评价DUT在试验过程中和试验结束后最后检测中功能运行的状态，见表4。

表4 FSC定义
4 一般要求
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。

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。

试验样品数
本标准中的每项试验至少需要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。

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安装位置及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中选择合适的代码进行替代。

表5 试验代码组成
电气负荷代码
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
5 试验方法
电气试验
暗电流测量
试验目的
本试验用以测量DUT暗电流值。

所有由蓄电池直接供电的电子电气零部件。

试验方法
DUT运行状态为，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；
b)调节试验电压为；
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）以及供
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，电压下降速率不超过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，电压下降速率不超过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，电压下降速率不超过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，电压下降速率不超过min，等待DUT供电电流稳定后，
记录此后10s内的电流值。

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范围之内。

本试验对零部件的功能状态等级不作要求。

耐异常电压试验
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。

适用范围
本试验适用于所有由蓄电池或者通过点火开关供电的电子电气零部件。

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行本试验。

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
试验步骤
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施加电压，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施加电压，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)进行一次单点功能/参数测试；
e)试验电压改为，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)进行一次单点功能/参数测试。

评价指标
表16 耐异常电压试验评价指标
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。

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。

评价指标
FSC应该至少满足等级B。

低电压复位试验
试验目的
本试验用以验证DUT的低电压复位功能，以及带微处理器的DUT对供电电压短时（50 ms）掉电的抵受能力。

所有带微控制器的具有低电压复位功能的DUT。

试验方法
试验方法参照ISO 16750-2中第条。

试验应在T
温度条件下进行。

minOP
DUT运行状态为。

评价指标
在供电电压恢复到并保持在Umin的10s期间进行功能/参数测试，DUT FSC应该满足等级A，其余时间FSC应该至少满足等级C。

供电电压缓慢变化试验
试验目的
本试验用以验证DUT对于蓄电池放电及充电过程中供电电压变化的抵受能力。

适用范围
由蓄电池直接供电的电子电气零部件。

试验方法
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进行本试验。

以（±）V/min的速率将DUT供电电压从Umax逐渐降低至0V，然后再以相同的速率从0上升至Umax。

DUT运行状态为。

评价指标
在DUT正常工作电压范围内FSC应该满足等级A，在其他范围FSC至少应该满足等级C。

交流干扰电压叠加试验
试验目的
本试验用以验证DUT对直流供电电压上叠加的交流干扰电压的抵受能力，这种情况可能是由发电机调压模块滤波功能不良造成的。

适用范围
所有由发电机供电的电子电气零部件。

试验方法
试验方法参照ISO 16750-2第条。

对DUT所有电源接口同时施加试验电压波形。

DUT运行状态为。

评价指标
FSC应该至少满足等级A。

开路试验
单线开路试验
.1 试验目的
本试验模拟了DUT连接的线缆中某一根发生开路的情况，用以验证DUT在承受开路连接时不会发生损坏，并且在连接恢复后，DUT功能是否立即恢复正常。

.2 适用范围
所有安装位置的电子电气零部件。

.3 试验方法
设置DUT运行状态为。

将DUT连接的线缆当中的某一条断开，断开时间为10s，后恢复连接，观察并记录线缆断开前后DUT的功能运行状态。

.4 评价指标
FSC应该至少满足等级C。

多线开路试验
本试验模拟了DUT连接的线缆当中某几根发生开路的情况，用以验证DUT在承受开路连接时不会发生损坏，并且在连接恢复后，DUT功能是否立即恢复正常。

所有安装位置的电子电气零部件。

.3 试验方法
设置DUT运行状态为。

同时将DUT连接的线缆当中的某几条断开，断开时间为10s，后恢复连接，观察并记录线缆断开前后DUT的功能运行状态。

.4 评价指标
FSC应该至少满足等级C。

地电位偏移试验
本试验用以验证在具有多条电源地线的DUT上，当电源地线之间的电位发生相对偏移时，DUT能否正常工作。

具有多条电源地线的电子电气零部件。

这些电源地线在DUT端的电位可能发生相对偏移，这是由于零部件接地不良、地线缆阻抗、地线长度过长或线缆连接器接触电阻等因素导致的。

DUT运行状态为，供电电压依据以下规定。

试验步骤如下：
a)DUT上电，供电电压为U
；
min
b)对DUT的其中一条电源地线施加的偏移电压；
c)在此条件下做一次功能检测；
d)对下一条电源地线重复步骤b）至步骤c）；
e)同时对所有模拟负载的地线重复步骤b）至步骤c）；
，偏移电压变为+，重复步骤a）至步骤e）。

f)DUT供电电压变为U
max
评价指标
FSC应该满足等级A。

试验目的
本试验用以验证DUT负载参考地线上的地电位发生偏移时，DUT功能是否保持正常。

所有包含了以地线作为信号回路的负载的电子电气零部件。

在这些负载之间以及负载及DUT之间可能存在地电位偏移，这是由于零部件接地不良、地线缆阻抗、地线长度过长或线缆连接器接触电阻等因素导致的。

试验方法
试验电路图如图5所示。

对以地线作为信号回路的负载分别和同时进行试验。

模拟负载应该按照零部件技术条件中的要求搭建，如果零部件技术条件中没有涉及该信息，应与GAEI相关工程师共同协商制定。

DUT运行状态为，供电电压依据以下规定。

图5 地电位偏移试验电路图
试验步骤如下：
；
a)DUT上电，供电电压为U
min
b)对其中一个模拟负载的地线施加的偏移电压；
c)在此条件下做一次功能检测；
d)对下一个模拟负载的地线重复步骤b）至步骤c）；
e)同时对所有模拟负载的地线重复步骤b）至步骤c）；
f)DUT供电电压变为U
，偏移电压变为，重复步骤a）至步骤e）。

max
评价指标
FSC应该至少满足等级A。

电源电位偏移试验
本试验用以验证在具有多条电源线的DUT上，当电源线之间的电位发生相对偏移时，DUT能否正常工作。

具有多条电源线的电子电气零部件。

这些电源线在DUT端的电位可能发生相对偏移，这是由于零部件接地不良、电源线线缆阻抗、电源线长度过长或线缆连接器接触电阻等因素导致的。

DUT运行状态为，供电电压依据以下规定。

试验步骤如下：
；
a)DUT上电，供电电压为U
min
b)对DUT的其中一条电源线施加的偏移电压；
c)在此条件下做一次功能检测；
d)对下一条电源地线重复步骤b）至步骤c）；
e)同时对所有模拟负载的地线重复步骤b）至步骤c）；
f)DUT供电电压变为U
，偏移电压变为，重复步骤a）至步骤e）。

max
评价指标
FSC应该满足等级A。

试验目的
本试验用以验证DUT负载发生电源电位偏移时，DUT功能是否保持正常。

所有包含了以电源电压为参考电压的负载的电子电气零部件。

在这些负载之间以及负载及DUT之间可能存在电源电位偏移，这是由于电源线缆阻抗、电源线长度过长或线缆连接器接触电阻等因素导致的。

试验方法
试验电路图如图6所示。

分别和同时对模拟负载上直接或者通过开关与蓄电池正极相连的I/O端口施加偏移电压。

图6 电源电压偏移试验电路图
模拟负载应该按照零部件技术条件中的要求搭建，如果零部件技术条件中没有涉及该信息，应与GAEI相关工程师共同协商制定。

DUT运行状态为，供电电压依据以下规定。

试验步骤如下：
a)DUT上电，供电电压为U
；
min
b)对其中一个模拟负载的电源线施加的偏移电压；
c)在此条件下做一次功能检测；
d)对下一个模拟负载的电源线重复步骤b）至步骤c）；
e)同时对所有模拟负载的电源线重复步骤b）至步骤c）；
，偏移电压变为，重复步骤a）至步骤e）。

f)DUT供电电压变为U
max
评价指标
FSC应该满足等级A。

短路试验
本试验包含了四种类型的试验，分别针对DUT不同的接口电路类型，具体参见表17。

表17 短路试验
信号电路接口短路试验
试验目的
本试验用以验证DUT信号电路接口发生对电源或对地短路之后，信号电路功能能够保持正常。

试验方法
试验步骤如下：
a)DUT连接所有电源线及电源地线，并供以正常供电电压，使输出接口电路处于工
作状态；
及电源地，各维持60s，其他I/O信号端
b)将DUT其中一个I/O信号端口依次短接至U
max
口保持开路状态或按零部件技术条件中的规定设置；
c)对DUT其他剩余I/O信号端口重复步骤b）；
d)使输出接口电路处于不工作状态，重复步骤b）至c）；
e)DUT不连接电源线，只连接电源地线，重复步骤b）至c）；
f)DUT只连接电源线，不连接电源地线，重复步骤b）至c）。

3 评价指标
FSC应该至少满足C等级。

DUT应当通过所有功能/参数试验（FSC=A）。

负载电路接口间歇式短路试验
试验目的
本试验用以验证DUT负载电路接口在发生间歇式的对电源或对地短路之后，负载电路功能能否保持正常。

2 试验方法
DUT运行状态为。

试验步骤如下：
；
a)升高试验箱温度并稳定在T
maxOP
；
b)将DUT处于运行状态（比如休眠模式），调整试验电压为U
max
c)将DUT唤醒，并将此时作为时间原点（t=0s）。

DUT I/O接口电路应该在5s内被激
活（t=5s时）；
d)在t=15s时，将所有适用的端口同时短路至电源并保持5min；
e)移除所有短路情况，维持165s（步骤c）和步骤e）一起应为8min）；
f)DUT的电源模式由开转为关；
g)重复步骤3至6，循环60次（总的短路试验时间为8h）；
h)在完成60次循坏后，在采取适当的复位措施之后，恢复正常负载状态并确定DUT
负载电路输出功能正常；
i)调节试验电压到U
，重复步骤c）至h）；
min
j)短路情况变为短路到地，重复步骤b）至i）；
，重复步骤b）至j）。

k)稳定试验箱温度在T
minOP
注：如果同时进行多线短路，供应商应该确保试验对单线短路同样有效；需要注意电源的供电能力能否满足试验需求。

3 评价指标
FSC应该至少满足等级D。

试验中短路电路的故障不得妨碍其他接口电路达到其要求。

不允许更换保险丝。

对于含有微控制器的DUT，试验中微控制器运行应该正常，发生短路的接口相应的故障代码应该被保存。

试验后DUT应当通过所有功能/参数试验（FSC=A）。

负载电路接口持续短路试验
试验目的
本试验用以验证DUT负载电路接口在发生连续的对电源或对地短路之后，负载电路功能能否保持正常。

2 试验方法
DUT运行状态为。

试验步骤如下：
；
a)升高试验箱温度并稳定在T
maxOP
；
b)调整试验电压为U
max
c)同时将所有适用的端口短路至电源，并保持1h或根据零部件技术条件中的规定；
d)移除所有短路情况，在采取适当的复位措施之后，恢复正常负载状态并确定DUT
负载电路输出功能正常；
e)调整试验电压为U
，重复步骤c）至d）；
min
f)短路情况变为短路到地，重复步骤b）至e）；
，重复步骤b）至f）。

g)稳定试验箱温度在T
minOP
注：如果同时进行多线短路，供应商应该确保试验对单线短路同样有效；需要注意电源的供电能力能否满足试验需求。

3 评价指标
FSC应该至少满足等级D。

试验中短路电路的故障不得妨碍其他接口电路达到其要求。

不允许更换保险丝。

对于含有微控制器的DUT，试验中微控制器运行应该正常，发生短路的接口相应的故障代码应该被保存。

试验后DUT应当通过所有功能/参数试验
（FSC=A）。

负载电路过电流试验
.1 试验目的
由于负载阻抗的下降（如发生短路等情况），DUT负载电路的工作电流可能会过大而导致熔断器烧断。

而由于熔断器本身的特性，在过大电流出现至烧断需要经过一定的时间。

在这时间内，DUT负载电路必须承受这个大电流而不能发生烧毁。

本试验即用以验证在熔断器烧断之前DUT负载电路对过电流的抵受能力。

.2 试验方法
试验中相应电路所用的熔断器应是和实车所使用相同型号的。

DUT相应负载电路输出端的负载由一个可调电阻代替，可调电阻的阻值应根据试验所需产生的电流确定。

DUT运行状态为。

试验步骤如下：
；
a)升高并稳定试验箱温度在T
max
b)对DUT上电，电压为U
；
mon
c)将负载电路上的熔断器短路掉；
d)负载电路应处于工作状态。

调节负载电路输出端的可调电阻的阻值，使负载电流
是熔断器额定工作电流I
的倍；
N
e)在短路条件下，重复步骤d），使负载电流为l RP的2倍和倍。

注：试验持续时间根据QJ/GAC 中熔断器的时间特性决定。

3 评价指标
FSC应该至少为等级C。

负载电路的过流不得妨碍其他接口的正常工作。

关键部位的绝缘性能应保持不变。

绝缘电阻测量
试验目的
绝缘性能的降低是由电路板走线间距离的减少或由潮气进入引起的绝缘体材料的降格等因素导致的性能问题。

本试验量化了在潮湿效应导致的降格后关键部位间的绝缘电阻值。

适用范围
所有电子电气零部件。

试验方法
此试验应该在湿度试验和盐雾腐蚀试验后面进行，DUT应在标准大气条件下恢复后才能进行该试验。

DUT运行状态为。

在以下位置施加一个500V的直流电压，维持60s：
a)电气上相互绝缘的两个连接器端子之间；
b)电气上相互绝缘的连接器端子和零部件金属外壳之间；
c)电气上相互绝缘的连接器端子和零部件塑料外壳上包裹的导电材料之间。

注：对于带感性负载的电路，试验电压可以调低至100V，以免损坏电路板上的元器件（比如电容）；对于感性负载本身（比如一个电机），一个300V的试验电压是合适的。

评价指标
绝缘电阻应当大于10M?或根据零部件技术条件中的要求。

绝缘强度试验
试验目的
本试验用以评估可能产生高压的电路中绝缘体被击穿的可能性。

适用范围
含感性元器件（比如电机、线圈、继电器等）或带感性负载的电子电气零部件。

试验方法
此试验应该在湿度试验和盐雾腐蚀试验后进行，DUT应在标准大气条件下恢复后才能进行该试验。

DUT运行状态为。

在以下位置施加一个频率为50Hz，幅值有效值为500V的正弦波电压，维持60s：
a)电气上相互绝缘的两个连接器端子之间；
b)电气上相互绝缘的连接器端子和零部件金属外壳之间；
c)电气上相互绝缘的连接器端子和零部件塑料外壳上包裹的导电材料之间。

评价指标
被测试的绝缘体没有被击穿或产生电弧放电。