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自然对流试验机、恆温恆湿机与高温烤箱比较

作者:江志宏

说明:

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。但是採用一般烤箱或恆温恆湿机在进行温度环境模拟的同时,不管是烤箱或恆温恆湿机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。

因为有风循环的关係,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、恆温恆湿机)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与软体,产生没有透过风扇的温度环境(自然对流),并且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)。

无强迫空气循环试验说明:无强迫空气循环的试验条件可良好地模拟自由空气条件
无强迫空气循环试验规范:IEC-68-2-2、GB2423.2、GB2423.2-89 3.3.1 试验环境有

无风循环对于待测品试验的差异性:
说明: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,若使用烤箱或恆温恆湿机模拟35℃,虽然环境透过电热与压缩机可以控制环境在35℃内,但烤箱与恆温恆湿机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(室内、无启动时的汽车驾驶舱、仪器机箱、户外防水盒..等环境)。

待测品有无风循环的示意比较图:

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风速与IC待测品週温对照表:

说明: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。

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室内无风循环且有太阳辐射热照射环境:

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自然对流试验机与恆温恆湿机高温模式及烤箱试验比较表:(点击放大)

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