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技術文章

IEC 68-2-2 試驗方法B：乾熱
IEC 68-2-2 試驗方法B：乾熱
IEC 68-2-2 Tests B：Dry heat


前言

本試驗法之目的在決定元件、裝備或其他產品於高溫環(huán)境下操作及儲存之能力。

範圍

本試驗法可同時適用於生熱(heat-dissipating) 及不生熱(non heat- dissipating)試件，並依試驗方法之不同可區(qū)分為溫度驟變(sudden change of temperature)及溫度漸變(gradual change of temperature)兩種，其中溫度驟變試驗主要在於節(jié)省試驗時間。本試驗法可區(qū)分為：

試驗方法Ba：不生熱試件之溫度驟變法 
試驗方法Bb：不生熱試件之溫度漸變法 
試驗方法Bc：生熱試件之溫度驟變法 
試驗方法Bd：生熱試件之溫度漸變法 
限制

本試驗法不適用於評估試件在溫度改變過程中，可能產生之影響，若欲評估此種情況，請參考"IEC 68-2-14試驗方法N：溫度變化"。 
本試驗法中之溫度驟變試驗在採用之前，必須先確定此溫度變化不會對試件產生破壞。 
本試驗法中之溫度驟變試驗不適用於試件功測線帶組裝困難之試件。 
測試步驟

試驗方法Ba：不生熱試件之溫度驟變法

試件於試驗前應依相關規(guī)範之規(guī)定執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
先將櫃溫升至相關規(guī)範所規(guī)定之溫度值，再將試件置入。 
試件溫度達穩(wěn)定後，依規(guī)定之駐留時間加以保溫。 
試驗櫃內周遭溫度條件及試件溫度穩(wěn)定時間之監(jiān)測，必須依下列規(guī)定實施： 
周遭溫度指試件周圍空氣溫度。 
溫度穩(wěn)定則指試件上各點之溫度差不超過5℃。 
若相關規(guī)範有所規(guī)定，則應於試驗中執(zhí)行功能測試及各項量測工作。 
將試件置於標準大氣條件下，以回復原來狀況(最少1小時，最多為溫度穩(wěn)定時間加1小時)。相關規(guī)範規(guī)定之所有量測需求，應於溫度穩(wěn)定後之期間內執(zhí)行完畢。 
俟試件回復至原來狀況後，應執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
試驗方法Bb：不生熱試件之溫度漸變法

試件於試驗前應依相關規(guī)範之規(guī)定執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
將試件以室溫條件下置入櫃內，再將櫃溫以每分鐘不超過1℃之溫變率升至相關規(guī)範所規(guī)定之溫度值。 
試件溫度達穩(wěn)定後，依規(guī)定之駐留時間加以保溫。 
試驗櫃內周遭溫度條件及試件溫度穩(wěn)定時間之監(jiān)測，必須依下列規(guī)定實施： 
周遭溫度指試件周圍空氣溫度。 
溫度穩(wěn)定則指試件上各點之溫度差不超過5℃。 
若相關規(guī)範有所規(guī)定，則應於試驗中執(zhí)行功能測試及各項量測工作。 
試件於試驗後應留於櫃內，並將櫃溫以每分鐘不超過1℃之溫變率，回復至標準大氣條件，在變溫期間試件應不加電。 
將試件置於標準大氣條件下，以回復原來狀況(最少1小時，最多為溫度穩(wěn)定時間加1小時)。相關規(guī)範規(guī)定之所有量測需求，應於溫度穩(wěn)定後之期間內執(zhí)行完畢。 
俟試件回復至原來狀況後，應執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
試驗方法Bc：生熱試件之溫度驟變法

試件於試驗前應依相關規(guī)範之規(guī)定執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
先將櫃溫升至相關規(guī)範所規(guī)定之溫度值，再將試件置入。 
試件溫度達穩(wěn)定後，依規(guī)定之駐留時間加以保溫。 
試驗櫃內周遭溫度條件及試件溫度穩(wěn)定時間之監(jiān)測，必須依下列規(guī)定實施： 
周遭溫度指在試件底面下0～50mm之平面上數(shù)點的平均空氣溫度。這些點可以取距離試件1m或試件與櫃壁距離之半，兩者中較小者。 
溫度穩(wěn)定則指連續(xù)兩次5℃溫度變化所需時間的比值必須大於1.7(後者比前者)。 
若相關規(guī)範有所規(guī)定，則應於試驗中執(zhí)行功能測試及各項量測工作。 
將試件置於標準大氣條件下，以回復原來狀況(最少1小時，最多為溫度穩(wěn)定時間加1小時)。相關規(guī)範規(guī)定之所有量測需求，應於溫度穩(wěn)定後之期間內執(zhí)行完畢。 
俟試件回復至原來狀況後，應執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
試驗方法Bd：生熱試件之溫度漸變法

試件於試驗前應依相關規(guī)範之規(guī)定執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
將試件以室溫條件下置入櫃內，再將櫃溫以每分鐘不超過1℃之溫變率升至相關規(guī)範所規(guī)定之溫度值。 
試件溫度達穩(wěn)定後，依規(guī)定之駐留時間加以保溫。 
試驗櫃內周遭溫度條件及試件溫度穩(wěn)定時間之監(jiān)測，必須依下列規(guī)定實施： 
周遭溫度指在試件底面下0～50mm之平面上數(shù)點的平均空氣溫度。這些點可以取距離試件1m或試件與櫃壁距離之半，兩者中較小者。 
溫度穩(wěn)定則指連續(xù)兩次5℃溫度變化所需時間的比值必須大於1.7(後者比前者)。 
若相關規(guī)範有所規(guī)定，則應於試驗中執(zhí)行功能測試及各項量測工作。 
試件於試驗後應留於櫃內，並將櫃溫以每分鐘不超過1℃之溫變率，回復至標準大氣條件，在變溫期間試件應不加電。 
將試件置於標準大氣條件下，以回復原來狀況(最少1小時，最多為溫度穩(wěn)定時間加1小時)。相關規(guī)範規(guī)定之所有量測需求，應於溫度穩(wěn)定後之期間內執(zhí)行完畢。 
俟試件回復至原來狀況後，應執(zhí)行目視檢查、電性及機械檢驗。 
測試條件

測試條件可由下選擇適當之溫度條件及試驗時間或依相關規(guī)範之規(guī)定。 
溫度：1000, 800, 630, 500, 400, 315, 250, 200, 175,155, 125, 100, 85, 70, 55, 40, 30℃。 
絕對濕度：每立方公尺空氣所含蒸氣需低於20公克(相當於35℃時50%相對濕 度)。測試溫度低於35℃時，需低於50%相對濕度。 
駐留時間：2, 16, 72, 96小時。 
溫變率：每分鐘不超過1℃(5分鐘內之平均值)。 
試驗容差：溫度低於200℃之容差為±2℃。 
溫度於200℃～1000℃之容差為測試溫度之±2%。 
若試驗櫃尺寸大小無法達到上述容差要求，容差可放寬溫度低於100℃之容差為±3℃，溫度於100℃～200℃之容差為±5℃。(容差放寬需於報告中註明)。 
試驗設置

試驗櫃內壁上各點之溫度值須在試驗溫度(以°K表示)之±3%以內，以避免熱輻射問題。 
對於生熱之試件，試件應儘量置於試驗櫃之中央，且試件與櫃壁、試件與試件之距離應遵循下列原則： 
試件體積小於1立方公寸以下，且生熱量為低於50瓦特時距離需大於10公分以上。 
試件體積小於1立方公寸以下，且生熱量50～100瓦特時，距離需大於20公分以上。 
試件體積大於1立方公寸以上，距離應大於10公分或依圖1試件生熱量與體積選定適當距離(兩者取較大者)。試驗櫃與試件體積之比應大於5:1。 
對於生熱之試件，若使用強制空氣對流方式執(zhí)行試驗，則空氣流速應儘量保持在最小之速度(每秒低於0.5m)。 
其他 

生熱之試件係指當試件加電後溫度達穩(wěn)定時(無強制空氣對流之大氣環(huán)境下)，試件表面最熱點之溫度與空氣溫度相差在5℃以上者。 
對於不生熱之試件一般以非操作之狀況執(zhí)行試驗(無需連續(xù)加電，僅功測時需要)，此時強制空氣對流方式可適用於此類試驗。 
對於生熱之試件不宜使用強制空氣對流方式，除非櫃內溫度無法達到所要求之溫度條件。此時試驗櫃須依附錄規(guī)定之方法Ａ或方法Ｂ先行確認是否適用。若試件於試驗中須加電一段時間，則應確認周遭空氣溫度是否仍在規(guī)定之容差範圍內。 
對於生熱之試件若使用(或本身具有)氣冷式冷卻系統(tǒng)，則冷卻空氣中應避免含油質之成份，且必須十分乾燥，以免引起濕度問題。如果冷卻空氣由櫃外導入試件且與櫃內空氣隔離，則可選擇無強制空氣對流或參照附錄中方法Ａ之試驗方式執(zhí)行試驗。如果冷卻試件之空氣直接由櫃內抽取，則除須選擇無強制空氣對流或參照附錄中方法Ａ之試驗方式執(zhí)行試驗外，並應監(jiān)測進入試件之冷卻空氣是否在規(guī)定之容差範圍內。 
試件應以無包裝、不加電之使用型態(tài)置於試驗櫃內。若試件在實際使用狀況下，有特定之夾持裝置，則應視為試件之一部份。若實際之夾具特性不可知，則使用之夾具須具高熱傳導特性。 
若試驗中有量測需求時，應於櫃內進行量測，不可將試件移出櫃外。若在回復至標準大氣條件前，有量測需求時，則應先將試件移出櫃外，於執(zhí)行量測後，再置入櫃內，不可於試驗中進行。 
試件於試驗後回復至原來狀況期間，可依相關規(guī)範之規(guī)定將試件加電或不加電。 

附錄：生熱試件以強制空氣對流方式執(zhí)行試驗之方法
方法A

範圍：試驗櫃夠大時適用。

步驟：

將試件置入櫃內並加電，此時櫃內不升溫。 
俟試件溫度穩(wěn)定後，量測試件表面上各點，並記錄溫度上升狀況。 
將櫃內加強制空氣對流後，此時櫃內亦不升溫，並量測試件表面上各點，若兩次各點量得之溫度差小於5℃，表示此空氣流速可用於執(zhí)行試驗。 
升溫執(zhí)行高溫試驗，並以此空氣流速作為強制空氣對流。 
方法Ｂ

範圍：試驗櫃不夠大時適用。

步驟：

將試件置於實驗室內並加電。 
俟試件溫度穩(wěn)定後，量測試件表面上各點，並記錄溫度上升狀況。 
若溫度上升值小於25℃，周遭溫度變化小於30℃，則此試件可直接置入櫃內執(zhí)行試驗。 
若溫度上升值介於25～80℃，周遭溫度變化介於30～65℃，則依圖4決定Ts(試件在試驗溫度下加電其表面溫度值)，並以該點溫度為控制點執(zhí)行試驗。 
若溫度上升值大於80℃，周遭溫度變化大於65℃，則不適用。

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