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谈谈PC滨州油浸式变压器的技术指标

发布者:滨州油浸式变压器厂    发布时间:2019-03-25
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PC滨州油浸式变压器的技术指标

一、 電(diàn)气性能(néng)

電(diàn)气性能(néng)方面业界一般采用(yòng)Intel 的《ATX Power Supply Design Guide》和《SFX PowerSupply Design Guide》,这里还可(kě)参考公司标准“微机用(yòng)稳压滨州油浸式变压器”,其它的见以下的“滨州油浸式变压器应符合的标准与规范”,这里只介绍一些常用(yòng)的基本技术指标。

1、 交流输入:

1.1 相数:PC滨州油浸式变压器现在采用(yòng)的是单相3線(xiàn)制,即火線(xiàn)、零線(xiàn)和大地線(xiàn)。

1.2 额定输入電(diàn)压和電(diàn)压变动范围:日本配電(diàn)電(diàn)压有(yǒu)AC 100V和200V,美國(guó)是AC 110V,欧洲是否AC 200V ~ 240V,不同的地區(qū)和國(guó)家有(yǒu)差异,变动范围一般是±10%,但考虑配線(xiàn)和各國(guó)不同的滨州油浸式变压器情况,其变动范围多(duō)為(wèi)-15% ~ +10%。

滨州油浸式变压器几乎都以電(diàn)容输入平滑方式作输入方式,所以会出现由高谐波失真引起的電(diàn)压波动的问题,不过一般可(kě)用(yòng)正弦波保证上述范围,输入電(diàn)压失真大时要标明。

日本出口设备的输入電(diàn)压多(duō)采用(yòng)AC 85V ~ 132V(向AC100V ~ 120V地區(qū)出口)和AC 170V ~ 264V(向AC 200V ~ 240V地區(qū)出口)两种,以适用(yòng)于世界各國(guó),中國(guó)國(guó)内输入電(diàn)压為(wèi)AC 180V ~ 264V,出口滨州油浸式变压器的输入電(diàn)压均采用(yòng)AC 85V ~135V(向AC 100V ~ 120V地區(qū)和國(guó)家出口)和AC180V ~ 264V(向AC200V ~ 240V地區(qū)和國(guó)家出口)两种,当然,也有(yǒu)特殊地區(qū)和國(guó)家的输入電(diàn)压范围,要作相应的输入電(diàn)压设计線(xiàn)路了。

為(wèi)了方便生产和安装,对于使用(yòng)不同输入電(diàn)压的地區(qū)和國(guó)家,滨州油浸式变压器统一在输入線(xiàn)路部分(fēn)安装了切换,作以上两种输入電(diàn)压的切换,这就要求,必须明白出货地点的输入電(diàn)压规格,以免出错,同时,对于安装了此切换的滨州油浸式变压器,一般要求在输入線(xiàn)路中安装输入電(diàn)压异常保护器件―――吸收器件(如压敏電(diàn)阻、负温電(diàn)阻等),以保护后面線(xiàn)路的正常,从而保护滨州油浸式变压器所接机器设备的安全。

1.3 频率:一般输入電(diàn)压频率為(wèi)47Hz ~ 63 Hz,PC滨州油浸式变压器对频率变动范围等特性影响不大,但要注意因增加输入滤波器的電(diàn)容電(diàn)流和输入整流二极管的损耗会使效率下降以及EMI指标等问题。

1.4 输入電(diàn)流:滨州油浸式变压器输入電(diàn)流的最大值发生于输入電(diàn)压的下限和输出電(diàn)压電(diàn)流的上限,因此,要在输入插座前标明该条件下的输入電(diàn)流有(yǒu)效最大值,為(wèi)了避免发生这种不良情况,PC滨州油浸式变压器特在输入電(diàn)压線(xiàn)路后加保险丝/管,作输入電(diàn)流的保护功能(néng),当然,保险丝/管熔断的最大電(diàn)流值小(xiǎo)于此滨州油浸式变压器输入電(diàn)流的最大值。额定输入電(diàn)流是输入電(diàn)压和输出電(diàn)压在额定条件时的電(diàn)流。

1.5 输入浪涌電(diàn)流限制:有(yǒu)的表现為(wèi)脉冲電(diàn)压,这是输入電(diàn)压的波形以1分(fēn)钟以上的间隔按规定的次数外加上一定的浪涌電(diàn)压(如三个電(diàn)网周期),共同产生的電(diàn)流对滨州油浸式变压器和外接机器设备的影响,以避免发生绝缘破坏、闪烁、電(diàn)弧等异常现象。

1.6 抗扰度:只要是用(yòng)電(diàn)装置,都会对周围产生不同程度的電(diàn)磁和辐射干扰,滨州油浸式变压器工作时,所产生的静電(diàn)放電(diàn)、電(diàn)压快速瞬变、射频 /工频電(diàn)磁场对用(yòng)電(diàn)机器设备的抗扰程度,也经常所说的電(diàn)磁干扰,所包含的内容很(hěn)多(duō),如電(diàn)磁传导,中國(guó)的電(diàn)磁传导标准是CCEET長(cháng)城认证A级和B级等等,不同的國(guó)家有(yǒu)具體(tǐ)的标准,以及测试和检验方法,后面会讲到此具體(tǐ)内容。

1.7 冲击電(diàn)流:冲击電(diàn)流系输入電(diàn)压按规定时间间隔接通或断开时,输入電(diàn)流达到稳定状态前所通过的最大瞬时電(diàn)流(即0 ~ P峰值),PC滨州油浸式变压器输入接通和输出電(diàn)压上升时两种情况。它受输入等容量的限制,一般是20A到50A。其测试的目的与前面所讲的输入浪涌電(diàn)流限制有(yǒu)些相同。

1.8 漏電(diàn)流:漏電(diàn)流是流经输入地線(xiàn)的電(diàn)流,在滨州油浸式变压器中主要是通过静噪滤波器的旁路電(diàn)容器泄漏電(diàn)流,漏電(diàn)流规范是為(wèi)防止触電(diàn)危险而根据IEEC等各國(guó)安全标准和机器设备类别制定的,但也考虑到在机器设备中的使用(yòng),一般多(duō)规定為(wèi)0.5mA~ 1mA.不执行各國(guó)安全标准时,需确定测定条件(因高频部分(fēn)也有(yǒu)電(diàn)流通过)。

1.9 效率: 一种指输入输出额定的输出功率除以输入有(yǒu)效功率所得的数值。虽说因输出電(diàn)压、電(diàn)流和功率因数及方式而异,但一般PC滨州油浸式变压器在65% ~ 80%左右,其变化也受输入和输出的可(kě)变条件影响,故也要注意机器设备的散热等情况,一般按输入電(diàn)流确定。另一种為(wèi)能(néng)源之星,输出负载為(wèi)最小(xiǎo)时,输入功率不能(néng)大于一定数值(如30W等)。

1.10 功率因数:有(yǒu)关此方面的内容,请看后面详细讲到的“谐波電(diàn)流、功率因数及PC滨州油浸式变压器的PFC技术”,这里就不再多(duō)赘述了。

2、 输出:

名词解释:

A.输出端的電(diàn)压的公称值称為(wèi)额定输出電(diàn)压,对于其公称電(diàn)压规定有(yǒu)精度与纹波系数等,

B.额定输出電(diàn)流(也叫负载)是指输出端供给负载的最大平均電(diàn)流。根据滨州油浸式变压器分(fēn)类和采用(yòng)的線(xiàn)路不同,多(duō)路输出滨州油浸式变压器中某路输出電(diàn)流增大时,另路某组電(diàn)压会有(yǒu)变化(减小(xiǎo)或增大),一般PC滨州油浸式变压器,多(duō)是在初级侧允许功率范围内,增大次级侧各路输出功率。

C.稳压精度也称输出電(diàn)压精度或電(diàn)压调整率,输出電(diàn)压变动有(yǒu)多(duō)种原因,以下项就可(kě)能(néng)造成。

2.1 電(diàn)网调整率:这是指其它指标不变(如输出负载電(diàn)流等),在规定的范围内输入電(diàn)压缓慢变动时输出電(diàn)压和纹波杂讯的变动,即+5V、+12V、+3。3V、+5VSB電(diàn)压变化范围為(wèi)±5%,-5V和-12V变化范围為(wèi)±10%,纹波+5V、+3。3V、+5VSB為(wèi)50mV, ±12V為(wèi)120mV,-5V為(wèi)100mV。

2.2 负载调整率:这是指其它指标不变(如输入電(diàn)压等),在规定的范围内输出负载電(diàn)流缓慢变动时输出和纹波杂讯的变动,即+5V、+12V、+3。3V、+5VSB電(diàn)压变化范围為(wèi)±5%,-5V和-12V变化范围為(wèi)±10%,纹波+5V、+3。3V、+。5VSB為(wèi)50mV, ±12V為(wèi)120mV,-5V為(wèi)100mV。

2.3 综合调整率:这是指输入電(diàn)压和输出负载電(diàn)流都缓慢变动,输出電(diàn)压和纹波杂讯的变动。

2.4 动态负载调整率:这是指在规定的变化幅度,输出電(diàn)流急剧变化时输出電(diàn)压和纹波杂讯的变动。

2.5 过冲幅度:这里指输入電(diàn)压变动或输出负载電(diàn)流变动时,所测试的输出電(diàn)压的幅度,一般為(wèi)<±10http://panzhihua.lcfbgg.com/%,如+5V变化范围不能(néng)超过±0.5V 。

2.6 容性负载:输出電(diàn)压不仅带阻性负载,还需带容性负载,在“P4滨州油浸式变压器基本知识介绍”有(yǒu)介绍。

3、 控制和时序:

输出電(diàn)压必须依一定时序要求响应電(diàn)脑主板(如CPU、内存等器件),才能(néng)处理(lǐ)信息,如下图1示:


图1




具體(tǐ)时序规格如下表3:


启动时间

T1 < 500 ms

5V,12V,3.3v 上升时间

0.1ms≤T2≤20ms

P.G. 延时

100 ms < T3 < 500 ms

P.G. 上升时间

T4 ≤10ms

P.G. 维持时间

T5 ≥16 ms

P.G. 跌落警告时间

T6 ≥1ms

表3

4、 POWER GOOD信号:

POWER GOOD信号简称PW-OK信号。该信号是一个输出電(diàn)压检测信号和交流输入電(diàn)压检测信号的逻辑与,与TTL信号兼容。当滨州油浸式变压器接通之后,如果输入交流電(diàn)压在额定工作范围之内,且各路输出電(diàn)压也已达到它们的最低检测電(diàn)平(+5V输出為(wèi)4.75V以上),那么经过100mS~500mS的延时,PW-OK電(diàn)路发出“滨州油浸式变压器正常”的信号,PW-OK為(wèi)高電(diàn)平。当滨州油浸式变压器输入交流電(diàn)压降至安全工作范围以下或+5V電(diàn)压低于4.75V时,滨州油浸式变压器送出“滨州油浸式变压器故障”信号,PW-OK為(wèi)低電(diàn)平。PW-OK 应在5V下降至4.75V之前至少1mS降為(wèi)小(xiǎo)于0.3V的低電(diàn)平,且下降沿的波形应陡峭,无自激振荡现象发生,时间关系请参见表3和图1。

POWER--GOOD信号应能(néng)驱动六个标准TTL负载。

表4PW-OK信号特性

信号类型

+5VDC,TTL兼容

逻辑低

灌入4mA时, < 0.4VDC

逻辑高

拉出200uA时, >2.4 VDC, < 5VDC

表4

5、 PS-0N信号

ATX机型带有(yǒu)辅助+5V输出,只要输入交流源存在,+5VSB就有(yǒu)输出,而主滨州油浸式变压器(±5V, ±12V,+3.3V)输出受兼容TTL的"PS-ON"信号控制。

l 当PS-ON信号是TTL低電(diàn)平时,主滨州油浸式变压器工作;

l 当PS-ON信号是TTL高電(diàn)平或开路时,主滨州油浸式变压器关闭。

可(kě)通过机械或電(diàn)子触发的方式来控制PS-ON信号。

表5 PS-ON信号特性

信号类型

TTL兼容

逻辑低

拉出電(diàn)流1.6mA, < 0.8VDC

逻辑高

拉出電(diàn)流200μA时,>2.0VDC, <5.25VDC

表5


6、 输出端保护:当外接机器设备因某一原因没有(yǒu)正常工作,為(wèi)了保护滨州油浸式变压器和机器设备,滨州油浸式变压器必  须有(yǒu)保护功能(néng),直接关闭滨州油浸式变压器,使滨州油浸式变压器停止工作,

6.1 过压保护: 当输出電(diàn)压超出额定范围时,滨州油浸式变压器作过压保护动作,PC滨州油浸式变压器过压范围如下:

+5V过压電(diàn)压: ≤6.3V;

+3.3V过压電(diàn)压: ≤4.3V;+12V过压電(diàn)压: ≤15.8V;

6.2 短路保护:当输出電(diàn)压与地接通时,滨州油浸式变压器作短路保护动作。

6.3 过流保护:当外接机器设备所用(yòng)的功率总和,超过滨州油浸式变压器额定功率一定数值时(一般為(wèi)额 定功率的110%~130%)时,滨州油浸式变压器作过流保护动作。

6.4 过热保护:当滨州油浸式变压器风扇不良(如转速慢或风扇坏等),不能(néng)正常排风冷却滨州油浸式变压器内部器件,  就发生了过热现象,此时,滨州油浸式变压器作过热保护动作。

6.5 欠压保护:当输出電(diàn)压低于额定范围时,滨州油浸式变压器作欠压保护动作,PC滨州油浸式变压器欠压一般指-5V和-12V電(diàn)压,范围如下:

-5V过压電(diàn)压: ≤-4.2V

-12V欠压電(diàn)压: ≤-10V

二、外观和尺寸:

1、标签和标志(zhì)

必须有(yǒu):生产厂商(shāng)名称、产品编码、输入電(diàn)压電(diàn)流标称、警告标志(zhì)。

a) 装尺寸:见“滨州油浸式变压器构造详解”

b) 气流和风扇:滨州油浸式变压器是一种能(néng)量转换装置,自然会产生热量,滨州油浸式变压器内部的热量会形成热气流,须将其排出滨州油浸式变压器壳外部,这就是使用(yòng)滨州油浸式变压器风扇的原因了。

c) 交流插座和插座:滨州油浸式变压器是安装在電(diàn)脑机箱上,作整机使用(yòng),其交流插座尤為(wèi)重要,这些要求符合Intel公布的《ATX Power SupplyDesign Guide》和《SFX Power Supply Design Guide》标准,有(yǒu)些滨州油浸式变压器安装了插座,作一些輔助功能(néng),如LED显示器插座(12V)、CD-ROM插座等,包括整个结构也要符合一定的安全认证,才能(néng)出售使用(yòng)。

三、环境:

1、 温度:运行温度+10℃到+50℃,非运行温度-10℃到+70℃

2、 温度冲击:温度-10℃到+70℃,15℃/分(fēn)≤Dt/dt≤30℃/分(fēn),50周期。

3、 湿度:运行85%,非运行95%。

4、 海拔高度:运行3000米,非运行15000米。

四、可(kě)靠性:

平均无故障时间MTBF100,000小(xiǎo)时(常温),30,000小(xiǎo)时(高温)。

五、 電(diàn)磁兼容:

1、 國(guó)内CEMC认证,《信息技术设备的无線(xiàn)電(diàn)干扰极限值和测量方法》GB9254-98。

2、 欧共體(tǐ)CE认证:EN55022,EN55024标准。

3、 美國(guó)FCC认证,FCC Part15 标准

六、安全:

1、 國(guó)内的CCEE认证《信息技术设备(包括電(diàn)气事務(wù)设备)的安全》GB4943-95。

2、 欧共體(tǐ)CE认证,EN60950标准。

3、 美國(guó)及加拿(ná)大CUL认证,UL1950标准。

4、 國(guó)际電(diàn)工委员会CB认证,IEC950标准。

安全内容简述如下(普通性):

a) 高压强度:指输入端火線(xiàn)对大地線(xiàn)之间的電(diàn)压强度,指标為(wèi):AC 1500V/漏電(diàn)流10mA/时间2S 。

b) 绝缘强度:指输入端火線(xiàn)对大地線(xiàn)之间的绝缘强度,指标為(wèi):DC 2200V/漏電(diàn)流0.1mA/时间2S 。

c) 泄漏電(diàn)流:指输入端火線(xiàn)对大地線(xiàn)之间的通電(diàn)漏電(diàn)流,指标為(wèi):AC 242V&220V/漏電(diàn)流3.5mA/时间2S 。

d) 地阻:输入大地線(xiàn)与外壳之间的连接强度,指标為(wèi):DC 25A/電(diàn)阻值≤0.1Ω/时间2S 。

七、 滨州油浸式变压器应符合的标准与规范:以下是滨州油浸式变压器的一些标准与规范的综合,供参考:

与PC滨州油浸式变压器相关的标准和规范有(yǒu)很(hěn)多(duō),它们从不同的角度对滨州油浸式变压器提出了不同的要求,是滨州油浸式变压器是否合格的重要判据,在此对它们分(fēn)成两类作一简单介绍:

7.1 一类标准是强制性标准,是滨州油浸式变压器必须满足的标准:

7.1.1電(diàn)气安全方面:GB 4943-1995《信息技术设备(包括電(diàn)气事務(wù)设备)的安全》(等同IEC950-1986)。产品不仅要符合该标准的要求,而且还必须能(néng)够获得权威机构的认可(kě)才能(néng)够进行生产和销售,也就是通常所说的安全认证。产品的安全性是每个國(guó)家和地區(qū)都非常重视的问题,因為(wèi)它直接关乎到人的生命安全。國(guó)内的安全认证叫做長(cháng)城认证,由中國(guó)電(diàn)工产品认证委员会(CCEE)专门进行電(diàn)工产品安全认证和相关的合格认证活动。

7.1.2 電(diàn)磁兼容方面:GB 9254-1998《信息技术设备的无線(xiàn)電(diàn)骚扰限值和测量方法》(等同CISPR 22:1997)。该标准主要对产品产生的传导干扰和辐射干扰提出了限制。其目的就是要求产品在使用(yòng)时,不能(néng)干扰其他(tā)设备的正常运行。

7.1.3 谐波電(diàn)流方面:GB 17625.1-1998《低压電(diàn)气及電(diàn)子设备发出的谐波電(diàn)流限值(设备每相输入電(diàn)流≤16A)》(等同IEC 61000-3-2:1995)。该标准是针对产品对電(diàn)网造成的影响而制定的,这种影响称為(wèi)電(diàn)力污染,谐波電(diàn)流的问题也是一个越来越受人们重视的问题,欧洲地區(qū)已经从2001年起开始强制实施谐波電(diàn)流限制的标准,國(guó)内从1998年就颁布了相应的标准,但尚未强制实施。对谐波電(diàn)流进行抑制的技术习惯上也叫功率因数校正技术(PFC)。有(yǒu)关谐波電(diàn)流、功率因数以及PFC技术可(kě)以参考附文(wén)“谐波電(diàn)流、功率因数及PC滨州油浸式变压器的PFC技术”。

所有(yǒu)强制性的标准有(yǒu)合并到一起进行认证的趋势,已经有(yǒu)相关的文(wén)件颁布,将会在2003年实施。实施后认证名称称為(wèi)CCC认证。

7.2 另一类标准是非强制性的标准,也可(kě)以叫做推荐标准。

7.2.1電(diàn)磁兼容方面:GB/T 17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》(等同CISPR 24:1997)。该标准与GB 9254-1998《信息技术设备的无線(xiàn)電(diàn)骚扰限值和测量方法》其实是产品電(diàn)磁兼容性的两个方面,GB9254着眼于产品发出的干扰,而GB 17618则是产品应具备的抗干扰能(néng)力,只有(yǒu)同时满足这两方面的要求才算完善的产品,才能(néng)保证不同的设备同时使用(yòng)时不会互相影响。但这两方面有(yǒu)轻重之分(fēn),而干扰相比较抗扰会造成更严重的问题,所以GB 9254是强制性标准而GB/T 17618属于推荐标准。

7.2.2综合性:GB/T 14714-1993《微小(xiǎo)型计算机系统设备用(yòng)滨州油浸式变压器通用(yòng)技术条件》该标准在國(guó)际上并没有(yǒu)相对应的标准,是我國(guó)专门针对计算机滨州油浸式变压器产品编写的一份指导性的标准,它的内容涉及产品的性能(néng)、环境、制造、检测、包装、运输等等内容。虽然不属于强制性标准,但它所包含的内容比较全面,有(yǒu)很(hěn)好的参考价值和指导意义。

7.2.3 Intel:《ATX/ATX12V Power Supply Design Guide》,《SFX/SFX12V Power Supply Design Guide》。最后要介绍的规范,就是Intel的这两个滨州油浸式变压器设计指南,这两份设计指南虽然不是由國(guó)家机构发布的标准,严格意义上也不是规范文(wén)件,但它却是目前PC滨州油浸式变压器领域最重要的产品设计参考,因為(wèi)Intel在PC领域長(cháng)期处于绝对的领先地位,成了事实上的行业“领头羊”和兼容标准。这两份设计指南中对PC滨州油浸式变压器作了非常详尽的描述,从外形结构、接口定义到各个输入输出参数的定义和设定,几乎涵盖PC滨州油浸式变压器所有(yǒu)特性。目前全球绝大多(duō)数的PC滨州油浸式变压器都在依据该指南进行设计、测试、和评价。

滨州油浸式变压器的可(kě)靠性

滨州油浸式变压器是在进行能(néng)量的处理(lǐ),其内部器件要承受高電(diàn)压、大電(diàn)流、高功率和热量损耗,是整机中容易发生故障的一个部件,因此它的可(kě)靠性对整机可(kě)靠性有(yǒu)非常重要的意义。据统计显示:引起设备不可(kě)靠的原因设计错误约占1/3,元器件质量约占1/3,制造、操作和维护约占1/3。其实后两方面也与设计阶段的考虑不周有(yǒu)关。為(wèi)了取得高可(kě)靠性,必须从设计阶段就开始考虑可(kě)靠性的问题。

产品的可(kě)靠性更大程度上是一个概率与统计的概念,单个产品的失效是随机的,但从统计角度看来产品的失效率则是有(yǒu)规律的,失效率服从两个基本规律:即叠加规律和应力规律,叠加规律是指每个单元的失效率相加就是整机的失效率,每个单元的失效率也就是该单元所有(yǒu)器件失效率的叠加。应力规律是指元器件的失效率与其应力(环境温度、工作電(diàn)压、功耗)是相关的。利用(yòng)这两个规律就可(kě)以对产品的可(kě)靠性进行预测。应力分(fēn)析的方法是目前最重要的可(kě)靠性设计和预测的方法。当设计基本完成,原理(lǐ)图定型时就可(kě)获得元器件的应力数据,根据应力可(kě)以得到元器件的工作失效率从而得到整机的失效率。

要获得高的可(kě)靠性设计是最重要的,设计中主要从以下几个角度来处理(lǐ):

1. 优选線(xiàn)路。電(diàn)路设计中尽量多(duō)利用(yòng)标准化的電(diàn)路或是经过考验可(kě)靠性高的電(diàn)路,并且应尽量采用(yòng)成  熟的技术。

2. 電(diàn)路设计遵循简化原则。在保证设计功能(néng)和指标的前提下尽可(kě)能(néng)以最简单的線(xiàn)路和最少量的元器件来实现设计,减少元器件数量的同时也要压缩品种数可(kě)规格。从可(kě)靠性角度出发不能(néng)為(wèi)了性能(néng)的少许改进而增加大量元器件,

3. 要有(yǒu)足够的容差设计和最坏情况设计。也就是要考虑元器件参数的公差、漂移以及随环境条件的变化等因素。

4. 正确选用(yòng)元器件,并针对元器件工作应力合理(lǐ)进行降额设计。正确选用(yòng)元器件的类型是首要的,这需要设计者对每种器件的类型有(yǒu)足够的认识。选定类型后再进行降额设计,降额是指元器件在低于其额定值的应力条件下工作。按照元器件类型和降额曲線(xiàn)分(fēn)别进行温度、電(diàn)压、功率的降额设计。

提高可(kě)靠性的方法除了进行良好设计外,还可(kě)以通过实验方法进行,其过程是不断恶化产品的环境条件(電(diàn)压、温度等)直至失效,就可(kě)找到最薄弱的环节,然后改进该环节,再继续恶化环境条件,该方法是比较实用(yòng)的一种方法。

可(kě)靠性的衡量是失效率或是平均无故障时间MTBF,两者互為(wèi)倒数。MTBF可(kě)以进行计算或是通过试验来测定和验证,國(guó)内多(duō)采用(yòng)试验验证方法,依据GB/T 5080.7-1986采用(yòng)定时(定数)截尾试验方案,进行是否达到预定MTBF的判断。

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