如何快速测试产品的温升曲线

测试测量   作者:ZLG致远电子 时间:2018-01-27来源:电子产品世界

  温升测试模型构建对于电子产品性能评估非常重要。温升曲线不仅可以协助工程师验证产品设计的可靠性以及合理性,还能更全面地评估产品整体性能。那么该如何测试才能得出准确的温升曲线呢?

  一、温升测试

  为验证电子产品的使用寿命、稳定性等特性,通常会测试其重要元件(IC芯片、 IGBT等)的温升,将被测设备置于某一特定温度(如室温或某一特定温度)下运行,稳定后记录其元件高于环境温度的温升,通过确定产品各部件的温升是否符合标准规定的允许值,以验证产品的可靠性与产品设计的合理性。

  温升的目的就是为了采集各测试点的温度变化状况:观察温度曲线变化是否合理,如温升是否在允许范围内;若有异常,则停止试验,保存现有数据,查看并分析原因。如图1为温升记录。


  图1 温升曲线

  那么温升该如何记录并运算呢?

  1、传统测试方法:

  使用普通数采采集被测物工作温度后,人工使用EXCEL做大量数据运算,被测物工作温度-固定室温值;但是传统方法花费大量人工成本、测试结果不准确。

  2、新型数采测试方法:

  通过Delta运算方法将输入端(被测物工作温度)与基准通道(测试环境温度,如室温)测量值的差值,作为该通道的测量值。在温度测量中,以室温为基准,便于测量与室温之间的差值。如图2。


  图2 运算模型

  二、测试环境搭建

  如在室温25℃环境下,做电源温升测试,即在所有关键性元器件的表面,比如IGBT、电感等半导体器件或磁性器件,通常使用热电偶(R、S、B、K、E、J、T、N型)布线。


  图3 测试方法

  热电偶焊点:把热电偶探头紧贴在被测位置,打上胶水;

  热电偶走线:机器内部的电线要尽量整齐,用高温胶带捆住,走边槽或电线槽;

  热电偶出线:不得从进出风口或其它不安全处引出。

  当有两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为T0 ,称为自由端(也称参考端)或冷端,回路中将产生一个电动势,该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”,两种导体组成的回路称为“热电偶”,这两种导体称为“热电极”,产生的电动势则称为“热电动势”。通过此模型确定温升过程。

  三、多级级联的分布式采集

  当测量场所比较分散时,测量现场与数据记录仪可分开安装,避免远距离连接信号线。 多台级联,DM100数据采集记录仪最多可扩展至200 个采集通道, 扩展性强,适合多通道数据采集记录。如图4为级联方式。


  图4 级联方式

  四、数据的汇总运算

  模拟信号采集模块均采用32 位ADC采样,直流电压精度高达0.05%,模块间可进行同步采样,最快采样周期100ms/10个点。通道间隔离耐压1000V AC ,有效屏蔽通道间的干扰。 内置数字滤波器可有效消除工频及高频噪声干扰,适应现场环境的变化,稳定工作于工业环境,从而得到准确的原始运算数据。图5为Web表格导出的数据。


  图5 Web数据






关键词: IGBT

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