Samtec의 SET 이니셔티브를 통한 안전을 위한 COTS 테스트 및 설계

이 기사에서는 완전한 MIL-STD 제품과 COTS 제품 사이의 격차를 해소하는 안전 테스트 표준인 Severe Environment Testing(SET)을 소개합니다. COTS 제품의 안전성에 대한 추가적인 확신.

전기 상호 연결은 다양한 산업과 수많은 저장 및 작동 조건에서 사용됩니다. 이 때문에 많은 최종 사용자는 최종 애플리케이션에서 의도한 대로 작동하는지 확인하기 위해 상호 연결에 대한 광범위한 테스트가 필요합니다. SET(심각한 환경 테스트)는 설계자에게 자신의 시스템에 설계하는 데 필요한 자신감을 주기 위해 개발되었습니다.

SET 이니셔티브의 시작

상용 기성품(COTS) 제품은 새로운 것이 아닙니다. 그러나 군사/항공우주, 자동차, 산업 및 의료 산업에서 이를 활용하는 것은 비교적 새로운 일입니다. 일반적으로 이러한 산업은 일반적으로 COTS 제품에 대해 수행되지 않는 추가 테스트가 필요합니다. SET의 목적은 완전한 MIL-STD 제품(군/항공우주용)과 COTS 제품 간의 격차를 해소하는 것입니다. SET는 시스템 설계자와 엔지니어에게 COTS 제품이 응용 프로그램에서 작동할 것이라는 추가적인 확신을 제공합니다.

그림 1. SET 승인 배지.

가혹한 환경 테스트

SET는 VITA 47.0 – 47.3을 사용하여 개발되었으며 낮은 수준의 회로 저항(LLCR), 습도, 온도 사이클링, 절연 저항 전압(DWV), 기계적 충격 및 진동과 관련된 몇 가지 일반적인 자격 테스트를 수행합니다. SET는 이러한 표준 자격 테스트를 수행하고 요구 사항을 추가하여 가혹한 환경에 대한 커넥터의 기능을 보여줍니다. SET 테스트에 대한 더 나은 이해를 위해 SET 보고서 예제(PDF)를 참조하십시오.

표 1. Samtec의 디자인 자격 테스트 영역

표준 자격 테스트의 결합/분리/내구성

결합/분리/내구성은 조건이 이상적이지 않은 경우에도 설계된 대로 작동하도록 커넥터 세트의 기능을 보여줍니다. 결합/분리/내구성은 표준 자격 테스트에서 일반적이지만 SET을 사용하면 조건이 강화되었습니다. 표준 결합/분리/내구성 테스트에서 상대 습도(RH)는 25회의 결합 및 결합 해제 주기로 10일 동안 90 – 98% 범위로 설정됩니다. SET의 경우 RH는 250번의 짝짓기 및 짝짓기 주기로 100%로 설정됩니다.

온도 순환 테스트(열충격 테스트)

환경 테스트의 또 다른 중요한 측면은 온도 충격에 노출되었을 때 커넥터 세트의 성능을 보장하는 것과 관련됩니다. 온도 사이클링 테스트(열 충격 테스트라고도 함)는 극심한 온도 변화를 견딜 수 있는 커넥터의 능력을 평가합니다. 이 테스트는 시스템의 작동 조건이 몇 분 안에 변경될 수 있을 때 중요합니다.

일반적으로 열 충격 테스트는 -55°C ~ +85°C에서 커넥터 설정을 각 온도에서 30분 동안 100회 주기로 수행합니다. 이 테스트의 SET 버전은 온도 범위를 -65°C ~ +125°C로 증가시키고 각 온도에서 30분 유지로 500 사이클을 수행합니다. 이 테스트가 진행되는 동안 시스템을 통한 저항 증가를 찾기 위해 LLCR(저수준 회로 저항)에 대해 부품을 테스트합니다.

기계적 충격/무작위 진동/LLCR 및 이벤트 감지

기계적 충격/무작위 진동 테스트의 전반적인 목표는 일련의 기계적 충격 및 무작위 진동에 노출된 상태에서 커넥터 세트의 성능을 측정하는 것입니다. 이 테스트의 표준 버전은 6밀리초, 반 사인 동안 100G 피크 충격을 사용하는 반면 SET 버전은 11밀리초, 하프 사인 동안 40G 피크 충격을 사용합니다. LLCR은 테스트 전후에 테스트 효과를 측정하고 접촉 시스템 저항의 변화를 찾는 데 사용됩니다.

표준 무작위 진동 테스트는 축당 2시간 동안 7.56gRMS를 사용합니다. 이 테스트의 SET 버전은 축당 1시간 동안 12gRMS, 5 – 2000Hz를 사용합니다. 이 테스트 중에 이벤트 감지를 사용하여 진동 테스트 중에 접점 세트의 불연속성을 지속적으로 모니터링합니다.

정전기 방전(ESD)

정전기 방전은 일반적으로 전기 커넥터에 대해 테스트되지 않습니다. 그러나 가혹한 환경에서는 시스템 설계자가 구성 요소가 ESD를 처리하는 방법을 알아야 할 때가 있습니다. ESD 테스트 중에 커넥터는 손상이 발생했는지 확인하기 위해 테스트 전후에 육안 검사를 통해 결합 및 분리 테스트를 거쳤습니다. 이 테스트의 경우 육안 검사로 커넥터가 통과했는지 확인하기에 충분합니다. 커넥터는 능동 구성 요소가 없는 수동 장치이며 발생할 수 있는 유일한 손상은 도금입니다.

이 테스트는 VITA 47의 EN61000-4-2를 기반으로 합니다. ESD 이벤트 범위는 330옴 저항을 통해 150pf 커패시터를 통해 방전될 때 0kV ~ 15kV입니다. 커넥터를 5kV, 10kV, 15kV(각 레벨에서 10회)에 노출시킨 후 육안으로 손상 여부를 검사합니다.

고도에서 유전체 내전압(DWV)

유전체 내전압은 일반적인 전자 테스트이지만 70,000피트 고도에서 테스트하면 테스트가 더 어려워집니다. 일반적인 DWV 테스트에서는 60초 동안 테스트 전압을 인가하여 커넥터를 테스트합니다. 테스트 전압(0.75 x 부품의 항복 전압)에 전기 아크가 없으면 부품은 통과한 것으로 간주됩니다.

고도에서 DWV의 경우 테스트는 300VAC에서 테스트 전압으로 70,000피트 고도를 시뮬레이션하기 위해 고도 챔버에서 수행됩니다. 커넥터 세트가 전기적으로 파손되지 않는다고 가정하면 테스트를 통과한 것으로 간주됩니다.

SET 추가 제품 시리즈로 확장 중

가혹한 환경 테스트는 가혹한 환경에서 사용되는 COTS 제품에 대한 추가 자격 데이터를 찾는 엔지니어와 설계자를 위해 Samtec에서 개발했습니다. 이 테스트는 COTS 항목에 대해 수행된 표준 적격성 테스트를 넘어 가혹한 환경에서 작동하는 커넥터의 기능을 보여줍니다.

Samtec은 엄격한 환경 테스트를 거친 제품 라인을 지속적으로 발전시키고 있습니다. 승인된 시리즈의 최신 목록을 보려면 여기를 확인하십시오.

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