RJ45集成磁性連接器的耐壓特性說(shuō)明及其測(cè)試原則

1、標(biāo)題：RJ45集成磁性連接器的耐壓特性說(shuō)明及其測(cè)試原則發(fā)行日期頁(yè) 碼第 13 頁(yè) 共 13 頁(yè)1. 簡(jiǎn)介1.1 （適用范圍）本文件適用于RJ45集成磁性組件連接器(簡(jiǎn)稱ICM) 。例如：?jiǎn)慰?，單排多口，雙層多口，USB/RJ45，POE系列的RJ45電子連接器。1.2（目的）本文件描述了ICM產(chǎn)品耐壓的測(cè)試原理、基本原則和判定標(biāo)準(zhǔn)，以便設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和檢驗(yàn)三方統(tǒng)一思想，消除誤解，達(dá)成共識(shí)，從而進(jìn)一步規(guī)范耐壓測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法。（對(duì)于各測(cè)試儀器的操作方法，夾治具的連接和使用方法以及產(chǎn)線測(cè)試作業(yè)方法，請(qǐng)見(jiàn)相應(yīng)的文件）2. 進(jìn)行耐壓測(cè)試的原因：耐壓測(cè)試就是檢測(cè)產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)是否能夠承受電力系統(tǒng)的內(nèi)部過(guò)電

2、壓，正常情況下,電力系統(tǒng)中的電壓波形是正弦波.電力系統(tǒng)在運(yùn)行中由于雷擊，操作，故障或電氣設(shè)備的參數(shù)配合不當(dāng)?shù)仍?，引起系統(tǒng)中某些部分的電壓突然升高，大大超過(guò)其額定電壓，這就是過(guò)電壓。過(guò)電壓按其發(fā)生的原因可分為兩大類，一類是由于直接雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過(guò)電壓，稱為外部過(guò)電壓。雷電沖擊電流和沖擊電壓的幅值都很大，而且持續(xù)時(shí)間很短，破壞性極大。另一類是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換或參數(shù)變化引起的，例如切合空載線路，切斷空載變壓器，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單相弧光接地等，稱為內(nèi)部過(guò)電壓。內(nèi)部過(guò)電壓是確定電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備正常絕緣水平的主要依據(jù)。也就是說(shuō)，產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不但要考慮額定電壓而且要考慮產(chǎn)品使用環(huán)

3、境的內(nèi)部過(guò)電壓 ，一般來(lái)講，耐壓測(cè)試主要目的是檢查絕緣耐受工作電壓或過(guò)電壓的能力，進(jìn)而檢驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)備的絕緣性能是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)，是檢驗(yàn)設(shè)備電氣安全性能的重要指標(biāo)之一。3. RJ45集成磁性連接器的耐壓測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)格符合IEEE802.3 標(biāo)準(zhǔn)所定，如下所示：8.3.2 MAU electrical characteristics 8.3.2.1 Electrical isolation The MAU must provide isolation between the AUI cable and the coaxial trunk cable. This isolation shall wit

4、hstand at least one of the following electrical strength tests:a) 1500Vrms at 50 to 60 Hz for 60s,applied as specified in 5.3.2 of IEC60950:1991;b) 2250Vdc for 60s, applied as specified in 5.3.2 of IEC60950:1991.c) A sequence of ten 2400V impulses of alternating polarity, applied at intervals of not

5、 less than 1 s. The shape of the impulses shall be 1.2/50 s(1.2s virtual front time, 50s virtual time of half value), as defined in IEC 60060.There shall be no isolation breakdown, as defined in 5.3.2 of IEC 60950:1991, during the test. The resistance after the lest shall be at least 2 M,measured at

6、 500Vdc. In addition, the isolation impedance between the DTE and the coaxial cable shield shall be less than 15 between 3MHz and 30MHz.4. 耐壓測(cè)試原理及方框圖4. 1 耐壓測(cè)試原理：把一個(gè)高于正常工作的電壓加在被測(cè)設(shè)備的絕緣體上，并持續(xù)一段規(guī)定的時(shí)間，如果其間的絕緣性足夠好，加在上面的電壓就只會(huì)產(chǎn)生很小的漏電流。如果一個(gè)被測(cè)設(shè)備絕緣體在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，其漏電電流保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，就可以確定這個(gè)被測(cè)設(shè)備可以在正常的運(yùn)行條件下安全運(yùn)行。進(jìn)行耐壓測(cè)試時(shí)（如下圖所

7、示），技術(shù)規(guī)格不同的被測(cè)試品，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)也就不同。對(duì)一般被測(cè)設(shè)備，耐壓測(cè)試是測(cè)量火線與機(jī)殼之間的漏電流值。 4.2 測(cè)試系統(tǒng)有三大模塊：程控電源模塊、信號(hào)采集調(diào)理模塊和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 5. 通用耐壓測(cè)試程序介紹5.1 測(cè)試程序耐壓測(cè)試 （以華儀EXTECH7142為例：）程序設(shè)置及儀器操作方法詳見(jiàn)華儀EXTECH7142操作指南5.1.1打開(kāi)電源。5.1.2 選擇AC或DC耐壓測(cè)試。5.1.3設(shè)置測(cè)試電壓值。l 交流1500V 或直流2250V.5.1.4設(shè)置測(cè)試電流值。l 最高測(cè)試電流限定值 = 每個(gè)port交流1mA, 或所有port直流1mA.l 最低測(cè)試電流限定值 = 交流0.05mA,

8、 或直流0mA.5.1.5 設(shè)置上升時(shí)間。l 上升時(shí)間 = 交流0.1s, 或直流5s.5.1.6 設(shè)置保持時(shí)間.l 保持時(shí)間=交流和直流60s。5.1.7 設(shè)置電弧偵測(cè)功能。l 電弧偵測(cè)靈敏度等級(jí) = 5l 關(guān)閉電弧偵測(cè)功能5.1.8 設(shè)置連續(xù)測(cè)試。l 打開(kāi)連接5.1.9 用校準(zhǔn)盒校驗(yàn)?zāi)蛪簷C(jī)5.1.9.1 連接方式Hi-pot tester(耐壓機(jī)) Calibration Box(校準(zhǔn)盒)HV Terminal(高壓端子) 1.5KVac /2.25KVdc Return Terminal(低壓返回端子) GroundCONT.CHECK(連續(xù)測(cè)試端子) AC/DC Continuity測(cè)

9、試夾具僅供參考5.1.9.2 校驗(yàn)?zāi)蛪簷C(jī)，所有測(cè)試應(yīng)當(dāng)提示不良。l 當(dāng)轉(zhuǎn)到AC/DC fail 測(cè)試檔時(shí)，耐壓機(jī)器立即提示不良l 當(dāng)轉(zhuǎn)到AC/DC pass 測(cè)試檔時(shí)，耐壓機(jī)待電壓爬升至1.02mA ，2.18KVDC,或10.56mA ，1.5KVAC時(shí), 提示不良。(Remove the High Voltage Test lead from the Hi-pot Test Failure box and retest. The Low level Failure will come on AC or DC)5.1.10 耐壓測(cè)試方法及連接首先，使用RJ45插頭組（其終端被短接在一起）將產(chǎn)

10、品的每個(gè)Port連接起來(lái)，然后再把它連接到耐壓機(jī)的紅色高壓測(cè)試表筆。另一方面，把耐壓機(jī)的黑色低壓（零電位）測(cè)試表筆連接到產(chǎn)品外殼的一端，黑色連續(xù)掃描測(cè)試表筆連接到產(chǎn)品外殼的另一端。5.1.11 高壓測(cè)試典型的連接線路耐壓機(jī)（Hi-pot tester）高壓端 （Hi-pot）低壓端 （GND）Shorted pin1-10Shorted RJ1-RJ85.1.12 執(zhí)行耐壓測(cè)試并確認(rèn)是合格還是不良。l 合格下列條件出現(xiàn)表示合格：綠燈亮，而且沒(méi)有爆破聲。l 不良下列任何一個(gè)條件出現(xiàn)就表示不良：a）紅色不良指示燈亮起，b) 耐壓測(cè)試機(jī)提示電壓崩潰，c）產(chǎn)品有爆破聲，d) 蜂鳴器隨即發(fā)出響聲.5.2

11、 備注l 在這里，所有的測(cè)試是使用RJ45插頭組（其終端被短接在一起）將產(chǎn)品的每個(gè)Port連接起來(lái)。因此應(yīng)當(dāng)注意：RJ45插頭磨損，接觸不可靠而引起電弧。 l 如果客戶指定了耐壓測(cè)試設(shè)備的，嚴(yán)格按客戶要求操作。而針對(duì)所有POE的產(chǎn)品，原則上都用AR5560DT（樣品測(cè)試）或AR7550DT（批量生產(chǎn)）或相近精度的儀器。 6. ICM產(chǎn)品耐壓測(cè)試的基本原則： 產(chǎn)品類型 Product Type測(cè)試工位Station耐壓測(cè)試條件Hi-pot Test Condition連接方法ConnectionPOE半成品(PCBA, Module)1500Vac, 50/60Hz, 1mA cutoff cu

12、rrent per high voltage cap, ramp 0.1s, dwell 1s, arc off.Hi-V : Lo-V = RJ contact pins including power pins : Chip side pins including HV Cap成品(Finished Goods)1500Vac, 50/60Hz, 1mA cutoff current per high voltage cap, ramp 0.1s, dwell 60s, arc off.Hi-V : Lo-V = RJ contact pins including power pins :

13、 Chip side pins including HV Cap and shieldNON-POE不帶高壓去藕電容的產(chǎn)品 (Part w/o HV cap)半成品(PCBA, Module)1500Vac, 50/60HZ, 0.5mA cutoff current, ramp 0.1s, dwell 1s, arc off.Hi-V : Lo-V = RJ contact pins : Chip side pins成品(Finished Goods)1500Vac, 50/60HZ, 0.5mA cutoff current per port, ramp 0.1s, dwell 60s,

14、arc off.Hi-V : Lo-V = RJ contact pins : Chip side pins including the shield帶高壓去藕電容的產(chǎn)品(Part with HV cap)半成品(PCBA, Module)2250Vdc, 50uA cutoff current, ramp 5s, dwell 2s, arc off.Hi-V : Lo-V = RJ contact pins : Chip side pins including HV Cap成品(Finished Goods)2250Vdc, 1mA cutoff current per product ra

15、mp 5s, dwell 60s, arc off.Hi-V : Lo-V = RJ contact pins : Chip side pins including HV Cap and shield 6.1 一般情況下，工程樣板必須經(jīng)過(guò)QA根據(jù)CD圖的Hi-pot 要求（即60S）測(cè)試后方能出貨。6.2 對(duì)于量產(chǎn)產(chǎn)品（即出貨量必須已達(dá)100K ports的產(chǎn)品），基于量產(chǎn)的合格率狀況，ME 或QA 可以另行發(fā)文更改測(cè)試保持時(shí)間和測(cè)試項(xiàng)目，但不能與下列要求相抵觸或超出下列要求。l 對(duì)于需DC Hi-pot(2250Vdc 60s（有其他耐壓值要求的根據(jù)客戶要求）)測(cè)試的量產(chǎn)產(chǎn)品，以port為單

16、位，當(dāng)Hi-pot測(cè)試不良率 4000PPM時(shí)，且保證能將其中80%以上的Hi-pot不良品挑選出來(lái), 根據(jù)生產(chǎn)線實(shí)際Hi-pot測(cè)試時(shí)間的合格率數(shù)據(jù)，我們可以選擇一個(gè)合適的耐壓測(cè)試保持時(shí)間作為測(cè)試規(guī)格，但最終測(cè)試保持時(shí)間不能少于2s；l 對(duì)于有特殊要求做AC Hi-pot(1500Vac 60s)測(cè)試的量產(chǎn)產(chǎn)品，Hi-pot測(cè)試如滿足以上條件同樣可以更改測(cè)試保持時(shí)間，但最終不能少于2s；l 對(duì)需同時(shí)做AC和DC Hi-pot測(cè)試的量產(chǎn)產(chǎn)品，Hi-pot測(cè)試如滿足以上條件, 可以選擇其中一種比較嚴(yán)格的Hi-pot 測(cè)試方式（AC或DC）來(lái)更改測(cè)試保持時(shí)間，但最終不能少于2s；l 如一個(gè)新產(chǎn)品與

17、一個(gè)成熟產(chǎn)品的Module完全相同，且這個(gè)成熟產(chǎn)品的耐壓測(cè)試要求已經(jīng)根據(jù)以上條件更改了耐壓測(cè)試保持時(shí)間，那么這個(gè)新產(chǎn)品可以直接引用更改后的規(guī)格作為測(cè)試要求。6.3 特殊要求的產(chǎn)品：l 客戶有特殊要求的，比如1、指定了耐壓上升時(shí)間；2、指定了漏電流的數(shù)值等；都需要嚴(yán)格按照客戶指定要求操作，不依據(jù)第6條ICM產(chǎn)品的耐壓測(cè)試的基本原則 所列條件。但耐壓測(cè)試保持時(shí)間可依照6.2所列的各條件做適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。以上所有的產(chǎn)品 (POE、NoN-POE without Hi voltage decoupling cap、NoN-POE with Hi voltage decoupling cap、Dell Pa

18、rts) ，更改后的測(cè)試條件/要求是必須滿足的最基本的要求（除非該文件改版做了更新），它以不降低產(chǎn)品的HI-POT 承受能力，減少不安全產(chǎn)品交付給客戶的風(fēng)險(xiǎn)為宗旨。對(duì)一個(gè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，無(wú)論是交流還是直流的耐壓測(cè)試都是一個(gè)破壞性實(shí)驗(yàn)，所以在設(shè)計(jì)和大量生產(chǎn)時(shí)我們都要特別小心。7 相關(guān)問(wèn)題解釋： 7.1 耐壓測(cè)試說(shuō)明7.1.1 交流耐壓測(cè)試測(cè)試中止（Abort）假如交流耐壓測(cè)試正在運(yùn)行之中,而按“RESET”開(kāi)關(guān)或使用遙控裝置中斷測(cè)試，LCD顯示器會(huì)顯示ACW Abort,如下圖.緩升測(cè)試（RamD UP）如交流耐壓測(cè)試設(shè)定有緩升(Ramp Up)測(cè)試程序，在本分析儀讀到第一筆測(cè)試結(jié)果之前，測(cè)試的結(jié)果會(huì)

19、不斷的被更新，LCD顯示器會(huì)顯示ACW RampUp,如右圖。緩降測(cè)試(Ramp DN)如果交流耐壓測(cè)試設(shè)定有緩降（Ramp DN)測(cè)試程序,在本分析儀讀到第一筆測(cè)試結(jié)果之前，液晶顯示器會(huì)顯示DCW Ramp DN,如右圖。測(cè)試時(shí)間（DweIl)在交流耐壓測(cè)試運(yùn)行時(shí)，測(cè)試的接果會(huì)不斷的被更新,在本分析儀讀到第一筆測(cè)試結(jié)果之前，LCD顯示器會(huì)顯示ACW DwelI,如右圖。漏電電流上限(Max Lmt)如被測(cè)物在做交流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量超過(guò)上限設(shè)定值,會(huì)被程式判定為漏電電流上限造成的測(cè)試失敗,LCD顯示器會(huì)顯示Max - FaIL,如下圖.短路（short)如被測(cè)物在做交流耐壓測(cè)試時(shí),漏電電

20、流量速超過(guò)本分析儀可以量測(cè)的范圍之外，再加上本分析儀特殊的短路判定電路動(dòng)作,會(huì)被程式判定為短路造成的測(cè)試失敗， LCD顯示器會(huì)顯示ACW short，如下圖。耐壓崩潰（Breakdown）如被測(cè)物在做交流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量速超過(guò)本分析儀可以量測(cè)的范圍，并且電弧的電流量也速超過(guò)本分析儀所能夠量測(cè)的正常數(shù)值之外,會(huì)被程式判定為耐壓崩潰造成的測(cè)試失敗,LCD顯示器會(huì)顯示ACW Breakdown，如下圖。漏電電流下限（Min Lmt）如被測(cè)物在做交流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量低于下限設(shè)定值, 會(huì)被程式判定為漏電電流下限造成的測(cè)試失敗，LCD顯示器會(huì)顯示MinFail，如下圖。電弧測(cè)試失?。ˋrc F

21、ail)如被測(cè)物在做交流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量在設(shè)定的漏電電流上限值以內(nèi)，但是電弧的電流量超過(guò)電弧電流的設(shè)定值，造成的測(cè)試失敗，會(huì)被程式判定為被測(cè)物的電弧造成的測(cè)試失敗，LCD顯示器會(huì)顯示Arc FaiI,如下圖。測(cè)試通過(guò)（Pass）假如被測(cè)物在做交流耐壓測(cè)試時(shí)的整個(gè)過(guò)程都沒(méi)有任何異常的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，被設(shè)定為通過(guò)測(cè)試，LCD顯示器會(huì)顯示Pass，如下圖。7.1.2 直流耐壓測(cè)試：測(cè)試中止（Abort)如直流耐壓測(cè)試正在運(yùn)行之中，而按RESET開(kāi)關(guān)或使用遙控裝置中斷測(cè)試時(shí)，LCD顯示器會(huì)顯示DCW Abort,如下圖。緩升測(cè)試（Ramp UP）如果直流耐壓測(cè)試設(shè)定有緩升（Ramp Up)測(cè)試程序，

22、在本分析儀讀到第一筆測(cè)試結(jié)果之前，LCD顯示器會(huì)顯示DCW Ramp Up，如右圖緩降測(cè)試（Ramp DN）如果直流耐壓測(cè)試設(shè)定有緩降（Ramp DN)測(cè)試程序，在本分析儀讀到第一筆測(cè)試結(jié)果之前，LCD顯示器會(huì)顯示DCW Ramp DN，如右圖。測(cè)試時(shí)間（Dwell)在直流耐壓測(cè)試運(yùn)行時(shí)，,測(cè)試的結(jié)果會(huì)不斷的被更新，在本分析儀讀到第一筆測(cè)試結(jié)果之前，LCD顯示器會(huì)顯示DCW Dwell，如右圖。漏電電流上限(Max Lmt)如被測(cè)物在做直流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量超過(guò)上限設(shè)定值，會(huì)被程式判定為漏電電流上限造成的測(cè)試失敗，LCD顯示器會(huì)顯示Max Fail，如下圖短路(Short)如被測(cè)物在做直流

23、耐壓測(cè)試時(shí)，漏電電流量速超過(guò)本分析儀可以量測(cè)的范圍之外，再加上本分析儀特殊的短路判定電路動(dòng)作,會(huì)被程式判定為短路造成的測(cè)試失敗，LCD顯示器會(huì)顯示DCW short，如下圖。耐壓崩潰（Breakdown） 如被測(cè)物在做直流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量速超過(guò)本分析儀可以量測(cè)的范圍,并且電弧的電流量速也超過(guò)本分析儀所能夠量測(cè)的正常數(shù)值之外，會(huì)被程序判定為耐壓崩潰造成的測(cè)試失敗，LCD顯示器會(huì)顯示DCW Breakdown,如下圖。漏電電流下限(Mm Lmt)如被測(cè)物在做直流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量低于下限設(shè)定值，會(huì)被程式判定為漏電電流下限造成的測(cè)試失敗，LCD顯示器會(huì)顯示MinFail，如下圖。電弧測(cè)試失

24、?。ˋrc Fail)如被測(cè)物在做直流耐壓測(cè)試時(shí)的漏電電流量在設(shè)定的漏電電流上限值以內(nèi)，但是電弧的電流量超過(guò)電弧電流的設(shè)定值,造成的測(cè)試失敗,會(huì)被程式判定為被測(cè)物的電弧造成的測(cè)試失敗，LCD顯示器會(huì)顯示Arc Fail,如下圖。測(cè)試通過(guò)（Pass）假如被測(cè)物在做直流耐壓測(cè)試時(shí)的整個(gè)過(guò)程都沒(méi)有任何異常的現(xiàn)象發(fā)生時(shí),被認(rèn)定為通過(guò)測(cè)試，LCD顯示器會(huì)顯示DCW Pass, 如下圖。7.2 在AC耐壓測(cè)試時(shí)，為何需要real current 的判斷？ 電流在輸出時(shí)，若受到較大容抗時(shí)，反應(yīng)電流(reactive)會(huì)較大，而使得真實(shí)測(cè)試電流相對(duì)變小。若無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量輸出電流給加以補(bǔ)償，會(huì)造成測(cè)試上的盲點(diǎn) 。7.3 在DC耐壓測(cè)試時(shí)，為何需要緩升時(shí)間？ DC耐壓測(cè)試通常會(huì)需要加上緩升時(shí)間以