Значение и методы испытаний на повышение температуры в электронных и электрических устройствах

Повышение температуры относится к повышению температуры различных компонентов электронных и электрических устройств относительно температуры окружающей среды. Когда проводник находится под напряжением, температура его поверхности со временем повышается из-за теплового воздействия тока, пока не достигнет стабильного состояния. Номинальное повышение температуры двигателя — это максимально допустимое повышение температуры обмотки при заданной температуре окружающей среды (обычно 40°C), которая зависит от класса изоляции обмотки.

Оценка повышения температуры не только отражает состояние рассеивания тепла двигателем, но и помогает оценить, правильно ли функционирует его терморегулирование. Для проверки срока службы и стабильности электронных изделий обычно проводятся испытания на повышение температуры на критических компонентах (например, микросхемах IC), при этом устройство эксплуатируется при температурах выше номинальной рабочей температуры (например, 25°C) до указанной температуры (например, 70°C), регистрируется повышение температуры выше температуры окружающей среды и, таким образом, подтверждается конструкция.

1. Значение испытания на повышение температуры
Испытание на повышение температуры является стандартной процедурой в испытаниях типа электротехнической продукции, в первую очередь используемой для оценки изменений температуры электротехнической продукции и ее компонентов для обеспечения соответствия стандартам безопасности. С быстрым развитием технологий электротехнической продукции испытание на повышение температуры стало решающим в оценке безопасности устройств и компонентов. Длительная работа при высоких температурах может ухудшить характеристики изоляционного материала, что может привести к поражению электрическим током, ожогам или пожарам. Поэтому испытание на повышение температуры является ключевой мерой для предотвращения этих угроз безопасности.

2. Методы испытания на повышение температуры

Методы испытаний на повышение температуры обычно подразделяются на контактные и бесконтактные измерения:

NМетоды контактного измерения

Бесконтактные методы измеряют температуру поверхности объекта, который подвергается испытанию, и обычно требуют коррекции на излучательную способность поверхности для получения точных температур. Однако эти методы ограничены такими факторами, как расстояние между объектом и прибором, а также наличием водяного пара, дыма, пыли и т. д. на пути излучения, что может снизить точность измерения. Распространенные методы бесконтактного измерения температуры включают:

• Измерение спектральной температуры: определяет температуру путем измерения спектра излучения, испускаемого поверхностью объекта.
• Голографическая интерферометрия: использует явления интерференции для измерения изменений температуры.
• Трехцветное измерение температуры на основе ПЗС-камеры: использует ПЗС-камеру для сбора трехцветной информации для расчета температуры.

Методы контактного измерения

Контактные методы предполагают прямое взаимодействие с тестируемым объектом и обеспечивают более высокую точность и надежность. Ключевые элементы измерения температуры включают:

• Термопары: основанные на эффекте Зеебека, термопары измеряют температуру с помощью напряжения, создаваемого разницей температур между двумя различными материалами в месте их соединения.
• Датчики сопротивления температуры (RTD): измеряют температуру на основе изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры.
Контактные методы измерения широко используются благодаря своей способности напрямую измерять фактическую температуру объекта.

WS-1_Тестер повышения температуры

3. Проведение испытаний на повышение температуры

Подготовка перед тестированием

• Калибровка оборудования: Все испытательное оборудование должно калиброваться ежегодно. Калибровочные наклейки должны быть прикреплены к приборам с указанием даты и цикла последней калибровки.
• Проверка образца: проверьте целостность образца, убедившись, что компоненты, принадлежности и насадки в порядке.
• Условия окружающей среды: поместите образец в среду с температурой 23°C ± 2°C и относительной влажностью 50%-90% на 10 часов, чтобы температура его поверхности достигла комнатной температуры перед испытанием.

Тестирование и запись

• Достижение теплового равновесия: устройство или его компоненты должны работать в условиях нормальной нагрузки до достижения теплового равновесия, а данные о температуре в различных точках должны регистрироваться.
• Регистрация данных: регистрируйте повышение температуры, напряжение, ток, входную мощность, выходное напряжение, выходной ток и выходную мощность тестируемого продукта.
• Стабильность температуры окружающей среды: следите за стабильностью кривой температуры окружающей среды, гарантируя, что колебания находятся в допустимых пределах.
• Рабочее состояние устройства: при возникновении отклонений от нормы (таких как шум, искры, вибрации, срабатывание тепловой защиты и т. д.) немедленно сохраните имеющиеся данные, остановите тест, проанализируйте причину и устраните проблему.
• Анализ кривой: Изучите изменения температурной кривой в каждой контрольной точке. Если обнаружены отклонения, сохраните данные и проанализируйте причину.
• Управление средой тестирования: минимизируйте активность персонала во время тестирования, особенно избегая быстрых движений, чтобы не допустить влияния на температуру окружающей среды и точность результатов тестирования.

Благодаря строгому испытание на повышение температурыможно эффективно обеспечить безопасность и стабильность электротехнических изделий при фактическом использовании, предотвращая потенциальные риски, вызванные чрезмерным повышением температуры.