Importancia y métodos de prueba de aumento de temperatura en dispositivos electrónicos y eléctricos

El aumento de temperatura se refiere al aumento de temperatura de varios componentes de dispositivos electrónicos y eléctricos en relación con la temperatura ambiente. Cuando se energiza un conductor, la temperatura de su superficie aumenta con el tiempo debido al efecto térmico de la corriente, hasta que alcanza un estado estable. El aumento de temperatura nominal de un motor es el aumento de temperatura máximo permitido del devanado a una temperatura ambiente específica (normalmente 40 °C), que depende de la clase de aislamiento del devanado.

La evaluación del aumento de temperatura no solo refleja la condición de disipación de calor del motor, sino que también ayuda a evaluar si su gestión térmica está funcionando correctamente. Para verificar la vida útil y la estabilidad de los productos electrónicos, se realizan pruebas de aumento de temperatura en componentes críticos (como chips de circuitos integrados) haciendo funcionar el dispositivo a temperaturas superiores a su temperatura de funcionamiento nominal (por ejemplo, 25 °C) hasta una temperatura específica (por ejemplo, 70 °C), registrando el aumento de temperatura por encima de la temperatura ambiente y, de este modo, validando el diseño.

1. Importancia de las pruebas de aumento de temperatura
Prueba de aumento de temperatura es un procedimiento estándar en las pruebas de tipo de producto eléctrico, que se utiliza principalmente para evaluar los cambios de temperatura de los productos eléctricos y sus componentes para garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad. Con el rápido desarrollo de la tecnología de productos eléctricos, las pruebas de aumento de temperatura se han vuelto cruciales para evaluar la seguridad de los dispositivos y componentes. El funcionamiento prolongado a altas temperaturas puede degradar el rendimiento del material de aislamiento, lo que puede provocar descargas eléctricas, quemaduras o incendios. Por lo tanto, las pruebas de aumento de temperatura son una medida clave para prevenir estos riesgos de seguridad.

2. Métodos de prueba de aumento de temperatura

Los métodos de prueba de aumento de temperatura generalmente se clasifican en mediciones con contacto y sin contacto:

NMétodos de medición por contacto

Los métodos sin contacto miden la temperatura de la superficie del objeto que se está probando y, por lo general, requieren una corrección de la emisividad de la superficie para obtener temperaturas precisas. Sin embargo, estos métodos están limitados por factores como la distancia entre el objeto y el instrumento y la presencia de vapor de agua, humo, polvo, etc. en la trayectoria de la radiación, lo que puede reducir la precisión de la medición. Las técnicas comunes de medición de temperatura sin contacto incluyen:

• Medición de temperatura espectral: determina la temperatura midiendo el espectro de radiación emitida por la superficie del objeto.
• Interferometría holográfica: utiliza fenómenos de interferencia para medir los cambios de temperatura.
• Medición de temperatura tricolor basada en CCD: utiliza una cámara CCD para capturar información tricolor para calcular la temperatura.

Métodos de medición de contacto

Los métodos de contacto implican una interacción directa con el objeto que se está probando y ofrecen una mayor precisión y confiabilidad. Los elementos clave de medición de temperatura incluyen:

• Termopares: basados ​​en el efecto Seebeck, los termopares miden la temperatura mediante el voltaje generado por la diferencia de temperatura entre dos materiales diferentes en su unión.
• Detectores de temperatura de resistencia (RTD): miden la temperatura en función del cambio en la resistencia eléctrica con la temperatura.
Los métodos de medición de contacto se utilizan ampliamente debido a su capacidad de medir directamente la temperatura real del objeto.

WS-1_Probador de aumento de temperatura

3. Implementación de pruebas de aumento de temperatura

Preparación antes de la prueba

• Calibración de equipos: todos los equipos de prueba deben calibrarse anualmente. Se deben colocar etiquetas de calibración en los instrumentos que indiquen la fecha y el ciclo de la última calibración.
• Inspección de la muestra: verificar la integridad de la muestra, asegurándose de que los componentes, accesorios y aditamentos estén completos.
• Condiciones ambientales: Coloque la muestra en un ambiente con 23 °C ±2 °C y 50 %-90 % de humedad relativa durante 10 horas para permitir que la temperatura de su superficie se equilibre con la temperatura ambiente antes de realizar la prueba.

Pruebas y grabación

• Logro del equilibrio térmico: el dispositivo o sus componentes deben funcionar en condiciones de carga normales hasta alcanzar el equilibrio térmico y deben registrarse los datos de temperatura en varios puntos.
• Registro de datos: registre el aumento de temperatura, el voltaje, la corriente, la potencia de entrada, el voltaje de salida, la corriente de salida y la potencia de salida del producto probado.
• Estabilidad de la temperatura ambiental: supervise la estabilidad de la curva de temperatura ambiente, garantizando que las fluctuaciones estén dentro de límites aceptables.
• Estado de funcionamiento del dispositivo: si se producen anomalías (como ruido, chispas, vibraciones, protección térmica, etc.), guarde inmediatamente los datos existentes, detenga la prueba, analice la causa y resuelva el problema.
• Análisis de curvas: Examine los cambios de la curva de temperatura en cada punto de prueba. Si se detectan anomalías, guarde los datos y analice la causa.
• Gestión del entorno de pruebas: Minimizar la actividad del personal durante las pruebas, evitando especialmente los movimientos rápidos para no afectar la temperatura ambiente y la precisión de los resultados de las pruebas.

A través de rigurosos prueba de aumento de temperatura, se puede garantizar eficazmente la seguridad y estabilidad de los productos eléctricos en el uso real, previniendo riesgos potenciales causados ​​por un aumento excesivo de temperatura.