中国家用电器研究院 冯长卿 赵鸿斌
中国轻工业联合会 于鸿瑞
软件评估措施涉及到的关键组件
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实施过程
3.1 试验前的准备
除了确认样品功率消耗、尺寸、供应电压、功能测试要求、机械夹具等需求外，在确认产品测试过程中的不工作或者失效判据时，应当确认产品的软件中含有对关注组件的软件周期自检措施。对于软件自检措施，IEC 60335-1的附录R1 [2] 中 有做出具体规定，此外很多MCU供应商也会提供满足标准中Class B等级要求的软件自检库。产品研制方可参照标准要求结合实际使用MCU自行编写自检措施。
需要注意的是，MCU供应商提供的自检库实现的功能仅仅是能够识别出组件故障，但后续如何处理需要用户自定义。在此处，后续的处理动作应能够满足产品功能安全要求（例如切断可能引起进一步危害的元件的供电），同时也需要满足方便测试定位故障的要求，依据硬件资源的不同，可以有不同的做法。在产品的硬件资源足够（例如，带操作系统的电子产品），可以以生成日志的方式，记录下检出故障发生的时间、 错信息、相关函数、部位等。在很多情况下，软件中带有符合标准要求的自检措施时，仅需对原有自检程序中的重点关注的故障 错形式细化。对于原有软件中不具备自检措施的产品，需要结合硬件资源（rom空间，中断资源，堆栈空间等），对最关注的部分进行自检，并差异化检测到故障时的 错方式，以及对其进行正确处理，使得产品维持在安全状态。
3.2 试验过程
按照GB/T 29309-2012《电工电子产品加速应力试验规程高加速寿命试验导则》 [3] 或者企业标准进行HALT试验。 不同的标准可能会有不同的测试要求（步进步长、阶段持续时间、循环次序、失效判据等），但都会将试验过程分为5个步骤：
——低温步进：确定产品的低温工作极限、破坏极限，以及对低温敏感的部分；
——高温步进：确定产品的高温工作极限、破坏极限，以及对高温敏感的部分；
——高低温快速循环：确定产品在高低温工作极限温度中快速循环时，对此应力敏感的部分；
——振动步进：确定产品的振动工作极限、破坏极限，以及对振动敏感的部分；
——温度与振动的综合应力：确认产品在高低温工作极限温度中快速循环，同时以步进方式叠加振动量时，对此综合应力敏感的部分。
在采用了软件自检措施的测试条件下，一旦发生故障，产品将会将故障信息反馈给参与测试的相关人员（例如日志检查、屏幕提示、LED数码管显示、LED灯闪烁等方式）。而参与测试的人员可以根据相关的反馈信息，再结合故障现象、电信 测量，快速明确故障点，从而进行有针对性的原因查找。
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实际案例
故障现象描述：
某带有操作系统的产品在进行HALT试验时，完成高温步进、低温步进试验后，在高低温极限工作温度间进行快速温度循环试验时，总是在从低温快速变化到高温的过程中发生黑屏或者死机现象。但重新开机后，分别在常温、低温工作极限温度、高温工作极限温度下均能够通过功能测试，且电子电路未发生异常发热，也并未发现损坏、脱落的元器件。
查找故障过程：
经过3次验证后，产品均复现出同一故障显现，决定调用产品中的日志文件进行进一步分析。经查找，在上一次故障关机前，日志文件中有记录下局部内存条故障的信息。更换同批次内存条后，该故障仍然可复现，故考虑该批次内存条（及其相关连接组件）对于温度变化的应力相对较为敏感。因此，更换不同环境耐受参数的内存条与连接件，确认连接件焊接工艺的稳定性，可作为改善产品的方向。
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结束语
HALT试验在电信、航空航天等领域已经作为一种在产品早期激发故障找到短板的有效手段。而家电产品在进行此类试验过程中，往往会在定位故障点阶段花费大量时间。而随着越来越多的家电产品MCU中已经含有了满足Class B或Class C要求的软件，在进行HALT试验过程中则可以利用软件的自检达到快速定位故障点，从而更有效地为产品的可靠性改善指出方向。笔者将进行更多尝试与探索，以找出在家电产品上更加有效的试验方法。
参考文献
[1] GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1 部分：通用要求》[S].
[2] IEC 60335-1《家用和类似用途电器的安全 第1 部分：通用要求》[S].
[3] GB/T 29309-2012《电工电子产品加速应力试验规程 高加速寿命试验导则》[S].
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