家庭娱乐视听设备以及汽车电子是许多厂商的重点商品之一,产品在研发过程中,必须要模拟在不同温度下,产品对温度的适应性以及电子特性。但是采用一般烤箱或恒温恒湿试验箱在进行温度环境模拟的同时,不管是烤箱或恒温恒湿试验箱都有装置循环风扇的测试区,于是在测试区中会有风速的问题产生。试验时,其温度均匀性是透过转动循环风扇来平衡,虽然透过风循环可以让测试区的温度达到均匀性,但是其待测品本身的发热量也会被循环风所带走,与实际产品在无风的使用环境下(如客厅、室内),会有明显的不一致性。 因为有风循环的关系,会让有送电的待测品温差将近10℃,为了模拟实际使用环境状况,很多人都会误解只有试验机台能够产生温度(如:烤箱、恒温恒湿试验箱)就可以进行自然对流试验,其实并非如此。就规范中,针对风速方面有特别的要求,需要无风速的试验环境。透过自然对流试验设备(无强迫风循环试验),产生没有透过风扇的温度环境(自然对流),进而进行待测品相关温度侦测之测试整合试验,此解决方案可适用于家庭相关电子产品或密闭空间的实际环境温度试验(如:大尺寸液晶电视、汽车驾驶舱、汽车电子、笔记型电脑、桌上型电脑、游戏机、音响..等)。
试验环境有无风循环对于待测品试验的差异性:
待测品如不通电环境下,待测品本身不会发热,其热源只是吸收试验炉内的空气热,而待测品如果有通电发热时,其试验炉内有风循环的话,会将待测品本身热量带走,风速每增加1米,其热量就会减少10%左右。假设要模拟室内无空调环境下电子产品的温度特性,若使用烤箱或恒温恒湿试验箱模拟35℃,虽然试验区透过电热与冷冻可以控制环境在35℃内,但烤箱与恒温恒湿试验箱的风循环会将待测品的热量带走,使待测品实际上的温度低于真正无风状态下的温度。所以必须使用无风速的自然对流试验机才能有效的模拟实际无风环境(如:室内、无启动时的汽车驾驶舱、仪器机箱、户外防水盒..等环境)。
室内无风循环且有太阳辐射热照射环境:
透过自然对流试验机,模拟客户端实际使用的真实无强制空调对流环境下,产品的热点分析与散热特性评估,如照片中液晶电视不只是要考虑本身的散热外,还要评估窗外热辐射对其的影响,热辐射对于产品有可能会产生外加35℃以上的辐射热升温。
风速与IC待测品周温对照表:
环境风速越快时,其IC表面温度也会因风循环的关係将IC表面热量带走,造成风速越快其温度也降的越低,当风速为0的时候温度是在100℃,但是当风速达到5m/s时,其IC的表面温度已经低于80℃以下了。
无强迫空气循环试验:
依据IEC60068-2-2的规范要求,高温试验流程中,需进行无迫空气循环的试验条件,其试验过程需维持在无风循环组件下,其在试验炉内进行高温测试,所以此试验无法透过恒温恒湿试验箱或是烤箱来进行,需透过自然对流试验机,方可模拟自由空气条件。
试验条件说明:
无强迫空气循环试验规范:IEC-68-2-2、GB2423.2、GB2423.2-89 3.3.1
无强迫空气循环试验:无强迫空气循环的试验条件可良好地模拟自由空气条件
GB2423.2-89 3.1.1:
在自由空气条件下量测时,试验样品温度达稳定时,其表面最热点的温度高于周围大器温度5℃以上时,就为散热试验样品,否则就是属于非散热试验样品。
GB2423.2-8 10(试验散热试验样品温度渐变的高温试验):
提供一个标准的试验程序,以用来确定散热电子电子产品(包括元件、设备级其他产品)在高温下使用的适应性 。
试验要求:
a.无强迫空气循环(装有风扇或鼓风机)的试验机
b.单个试验样品
c.升温速率不大于1℃/min
d.试验样品温度达到稳定后对试验样品通电或家电气负载,进行电性能检测
自然对流试验箱特点:
1.可评估待测品通电后的发热量,提供最佳分布均匀性;
2.结合数字式数据收集器,有效量测待测品相关温度信息进行同步多轨分析;
3.记录值超过20轨以上信息(同步纪录试验炉内部温度分布、待测品多轨温度、平均温度..等)。
4. 控制器可直接显示多轨温度纪录值与记录曲线; 多轨试验曲线可透过控制器储存于USB随身碟;
5.曲线分析软件可直觉式显示多轨温度曲线并输出EXCEL报表,与控制器均具备三种语系显示[繁简英];
6.多类型热电偶温度传感器选择(B、E、J、K、N、R、S、T);
7.可扩充提高升温速率&控制稳定规划。