如何快速測試產(chǎn)品的溫升曲線(xiàn)

　　溫升測試模型構建對于電子產(chǎn)品性能評估非常重要。溫升曲線(xiàn)不僅可以協(xié)助工程師驗證產(chǎn)品設計的可靠性以及合理性，還能更全面地評估產(chǎn)品整體性能。那么該如何測試才能得出準確的溫升曲線(xiàn)呢?

　　一、溫升測試

　　為驗證電子產(chǎn)品的使用壽命、穩定性等特性，通常會(huì )測試其重要元件(IC芯片、 IGBT等)的溫升，將被測設備置于某一特定溫度(如室溫或某一特定溫度)下運行，穩定后記錄其元件高于環(huán)境溫度的溫升，通過(guò)確定產(chǎn)品各部件的溫升是否符合標準規定的允許值，以驗證產(chǎn)品的可靠性與產(chǎn)品設計的合理性。

　　溫升的目的就是為了采集各測試點(diǎn)的溫度變化狀況：觀(guān)察溫度曲線(xiàn)變化是否合理，如溫升是否在允許范圍內;若有異常，則停止試驗，保存現有數據，查看并分析原因。如圖1為溫升記錄。

　　圖1 溫升曲線(xiàn)

　　那么溫升該如何記錄并運算呢?

　　1、傳統測試方法：

　　使用普通數采采集被測物工作溫度后，人工使用EXCEL做大量數據運算，被測物工作溫度-固定室溫值;但是傳統方法花費大量人工成本、測試結果不準確。

　　2、新型數采測試方法：

　　通過(guò)Delta運算方法將輸入端(被測物工作溫度)與基準通道(測試環(huán)境溫度，如室溫)測量值的差值，作為該通道的測量值。在溫度測量中，以室溫為基準，便于測量與室溫之間的差值。如圖2。

　　圖2 運算模型

　　二、測試環(huán)境搭建

　　如在室溫25℃環(huán)境下，做電源溫升測試，即在所有關(guān)鍵性元器件的表面，比如IGBT、電感等半導體器件或磁性器件，通常使用熱電偶(R、S、B、K、E、J、T、N型)布線(xiàn)。

　　圖3 測試方法

　　熱電偶焊點(diǎn)：把熱電偶探頭緊貼在被測位置，打上膠水;

　　熱電偶走線(xiàn)：機器內部的電線(xiàn)要盡量整齊，用高溫膠帶捆住，走邊槽或電線(xiàn)槽;

　　熱電偶出線(xiàn)：不得從進(jìn)出風(fēng)口或其它不安全處引出。

　　當有兩種不同的導體或半導體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T(mén)，稱(chēng)為工作端或熱端，另一端溫度為T(mén)0 ，稱(chēng)為自由端(也稱(chēng)參考端)或冷端，回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，該電動(dòng)勢的方向和大小與導體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。這種現象稱(chēng)為“熱電效應”，兩種導體組成的回路稱(chēng)為“熱電偶”，這兩種導體稱(chēng)為“熱電極”，產(chǎn)生的電動(dòng)勢則稱(chēng)為“熱電動(dòng)勢”。通過(guò)此模型確定溫升過(guò)程。

　　三、多級級聯(lián)的分布式采集

　　當測量場(chǎng)所比較分散時(shí)，測量現場(chǎng)與數據記錄儀可分開(kāi)安裝，避免遠距離連接信號線(xiàn)。 多臺級聯(lián)，DM100數據采集記錄儀最多可擴展至200 個(gè)采集通道， 擴展性強，適合多通道數據采集記錄。如圖4為級聯(lián)方式。

　　圖4 級聯(lián)方式

　　四、數據的匯總運算

　　模擬信號采集模塊均采用32 位ADC采樣，直流電壓精度高達0.05%，模塊間可進(jìn)行同步采樣，最快采樣周期100ms/10個(gè)點(diǎn)。通道間隔離耐壓1000V AC ，有效屏蔽通道間的干擾。 內置數字濾波器可有效消除工頻及高頻噪聲干擾，適應現場(chǎng)環(huán)境的變化，穩定工作于工業(yè)環(huán)境，從而得到準確的原始運算數據。圖5為Web表格導出的數據。

　　圖5 Web數據