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QCVN 4:2009/BKHCN:电气和电子设备安全要求及修正案 1:2016

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在越南销售的许多家电产品,在上市前必须依据QCVN 4:2009/BKHCN——国家电气电子设备安全技术规范——完成合规认证并作出合规声明。该标准并不适用于“所有电气设备”,也不适用于所有电压等级:产品清单在附录中,“低压电源”是数字定义,修正案 1:2016 实质上重写了电线电缆部分。

1. 什么是 QCVN 4:2009/BKHCN?

该法规随2009 年 9 月 30 日第 21/2009/TT-BKHCN 号通知一并发布。该结构包括 5 个部分和一个列出设备列表的附录。该规定已修订一次:修订版 1:2016(2016 年 12 月 15 日第 21/2016/TT-BKHCN 号通知,2017 年 2 月 1 日生效),由国家低压电线电缆技术法规起草委员会编制,因此大部分新内容都围绕电线电缆。

2. 适用范围:首先要回答三个问题

  • 哪个产品?仅附录清单中的设备(13 组);该清单可由科学技术部决定修改、补充或删除。
  • 什么电源?直接连接或通过插头插座接入低压电源:50–1000 V 交流电和 75–1500 V 直流电。
  • 在哪里使用?用于家庭、商业和类似用途;医疗设备和电信设备不包括在内。
带有插座、插头、电源线和绝缘测量装置的电气安全试验台
关于范围的三个问题决定了其背后的整个监管概况。

3. 13 个产品组列表及对应的 TCVN 标准

  • 即热式热水器 — TCVN 5699-2-35:2007
  • 电热水器和热水储存器具 — TCVN 5699-2-21:2007
  • 吹风机和其他美发工具 — TCVN 5699-2-23:2007
  • 水壶 — TCVN 5699-2-15:2007
  • 电饭锅 — TCVN 5699-2-15:2007
  • 电风扇 — TCVN 5699-2-80:2007
  • 电熨斗 — TCVN 5699-2-3:2006
  • 微波炉 — TCVN 5699-2-25:2007
  • 电烤箱、电烤架(便携式) — TCVN 5699-2-9:2004
  • PVC 涂层电线,电压高达 450/750 V — TCVN 6610 套;本品目由 2016 年修正案 1 修改为“电线和电缆”
  • 浸入式电热水器(电加热棒)—TCVN 5699-2-74:2005
  • 泡茶或咖啡设备 — TCVN 5699-2-15:2007
  • 干手器 — TCVN 5699-2-23:2007

以上标准大部分属于 TCVN 5699 (IEC 60335) 系列;水壶、电饭锅和共用茶/咖啡冲泡设备采用 TCVN 5699-2-15,吹风机和干手机采用 TCVN 5699-2-23。

4. 安全要求:企业必须准备的文件

第 2 节仅阐述原则:设备必须按照相应的 TCVN 确保安全 — 技术内容在标准本身中,TCVN 5699(IEC 60335)包括一般要求和产品特定部分。试验记录必须证明以下几组指标:

  • 输入功率及额定电流— 测量值与标签上所示值之间的差异必须在允许的公差范围内。
  • 温升——线圈、导体、外壳和接触面的温度不超过绝缘材料等级对应的限值。
  • 绝缘、漏电流、防潮保护——工作状态下和潮湿处理后测量的绝缘电阻、漏电流和介电强度;液体加热设备附加有溢水和滴水试验。
  • 爬电距离与电气间隙——电气间隙、爬电距离和固体绝缘必须根据电压等级和污染等级达到最小值。
  • 过载及运行异常— 缺水、电机卡住、恒温器强制关闭:设备不得点燃或熔化金属。
  • 耐热性、防火性和机械性— 复合材料、电流保持细节、移动设备稳定性。

对于 450/750V PVC 电线电缆,第 2.10 节按结构引用了 TCVN 6610(IEC 60227)的四个部分:第 1 部分一般要求、第 3 部分固定安装用非屏蔽电缆、第 4 部分固定安装用护套电缆、第 5 部分软电缆(电线)。 450/750 V 级是标称电压:导体和接地之间为 450 V,两个导体之间为 750 V。

5. 2016 年第 1 号修正案改变了什么?

  • 第 2.10 条:将“高达 450/750 V 的 PVC 涂层电源线”替换为50V 以上电线电缆——必须声明适用的标准和标签; 50V 以下电线电缆仍须公布其标准并明确电压等级;没有屏蔽和/或绝缘的电线和电缆不适用相应的标准。
  • 第 3.1 条:市场流通规定 — 国产和进口电气电子设备,不包括 50V 以下和 1000V 以上的电线和电缆,必须按照第 2 节中的安全要求进行认证,并在流通前加贴法规合规标志(CR)。
  • 第 3.2.3 和 3.3 条:附加机制承认国外机构的评估结果(第 27/2007/BKHCN 号通知)和指定国外合格评定机构(第 26/2013/TT-BKHCN 号通知);在认可之前,认证机构必须确保评估机构的能力并向标准、计量和质量局报告。
  • 第 3.5 条:根据第 28/2012/TT-BKHCN 号通知(制造企业,根据第 14 条的文件)和第 27/2012/TT-BKHCN 号通知(进口企业,根据第 6 条的文件)修改注册依据;废除第 3.5.3、3.5.4、3.5.5 条— 详细的记录清单以及 10 年和 6 年的记录保留里程碑不再有效。
  • 增加第 4.3 条:生产和进口电线电缆的企业必须保留出版的质量标准副本(越南语或英语,并有越南官方翻译),并在主管部门要求时提供;保存适用标准的公告记录。

通知自 2017 年 2 月 1 日起施行;电线电缆适用修订版 1:2016从 2018 年 8 月 1 日起。该通知不适用于预装的电线电缆或成套电气电子设备的零部件,以及进口安装到设备中然后出口的电线电缆(加工出口、暂时进口复出口)。

PVC护套电缆和线圈放置在仓库的货架上,横截面和外壳清晰可见
2016 年第 1 号修正案将第 10 个产品组从“PVC 涂层电线 ≤ 450/750 V”移至“电线和电缆”——范围显着扩大。

6. 电线电缆:标准声明和标签

对于50 V 及以上的产品,第 2.10 条要求公布适用标准(TCVN、外国、国际或地区标准)至少 5 个项目:导体的直流电阻;护套和绝缘厚度;绝缘电阻;耐压能力;绝缘和护套老化前后的拉伸试验。标签必须注明原产地和识别标志(电压等级、导体和绝缘材料、截面、代号/类型),不易擦除;标注距离按已公布的标准,如无规定,则不超过1000 毫米两个连续起点之间(或550 毫米从终点到下一个起点)。

7. 认证、CR 标志、注册和记录保存

  1. 产品标签根据产品标签法(现为第 37/2026/ND-CP 号法令)。
  2. 合格证书经组织认证指定或认可执行;根据第 5 条和附录 II 的方法通告 14/2026/TT-BKHCN8 种方法 — 电气电子设备和电线电缆组采用方法 5(试验代表性样品并评估生产过程或管理体系,并进行监督)和方法 7(试验和评估批次)。
  3. 合规标志 (CR)根据 14/2026/TT-BKHCN 号通知第四条第二款:形状和尺寸见附录一;出现在产品、包装、技术文件或标签上;容易看到,不容易抹掉。
  4. 登记合规声明至国家计量、标准和质量数据库并获得确认码;进口产品须接受国家质量检验;保存声明记录、保持合格并保存记录以监控合规标志的使用。

参考依据说明:QCVN 4:2009/BKHCN 和修正案 1:2016 参见第 24/2007/QD-BKHCN 号决定和第 28/2012/TT-BKHCN 号通知;自 2026 年起,第 28/2012/TT-BKHCN 号通知已过期(连同通函 02/2017 和 04/2025),这些内容现在根据通告 14/2026/TT-BKHCN。

8. 2026 年更新:第 36/2026 号通知和新的法律框架

第 36/2026/TT-BKHCN 号通知(2026 年 6 月 30 日,2026 年 7 月 1 日生效)规范中风险和高风险级别的产品和货物清单;取代电气电子设备和电线电缆类,引用的标准仍为 QCVN 4:2009/BKHCN 和修正案 1:2016。

  • 附录 I 第 4 节(高风险)— 使用最高 250 V 单相电源的电气和电子设备,不包括仅使用电池、充电电池或直流电源运行的设备。要求:基于组织认证的合规声明指定的;方法 5 和 7;进口产品均经过国家质量检验。
  • 附录 I 第 5 节(高风险)— 电气装置中使用的低压电线和电缆,最高 1000 V AC 或 1500 V DC,但以下除外: TCVN 6610 的 PVC 涂层电线(最高 750 V)和 TCVN 5935-1 的挤压绝缘电缆(0.6/1 kV)。要求见附录 I 第 4 节。
  • 附录 II 第 8 节(中等风险)— 不使用三相电源的电气和电子设备、皮肤或头发护理设备、≤ 125 W 的单相风扇以及不属于 TCVN 6610、TCVN 5935-1 的电线和电缆。要求:基于组织认证的声明认可或指定或自我评估;使用方法 1、5 和 7。

基本法律框架也将在 2026 年发生变化:2025 年修订《标准和技术法规法》和《产品和货物质量法》,并附有第 22/2026/ND-CP 号法令和37/2026/ND-CP;日期为 2026 年 4 月 9 日的四份通函:13/2026(标准),14/2026(合规声明和评估方法)、15/2026(标准)和16/2026(互认、单方承认评估结果)。用于家用电气装置的电气设备组(例如 MCB 断路器 ≤ 63 A)是指QCVN 25:2025/BKHCN自 2027 年 4 月 1 日起。

水壶、电饭锅、风扇等家用电器并排放置在配有测量设备的试验台上
相同的背景标准,但根据产品的风险级别有不同的要求。

9. 企业常见痛点

  • 认为所有电气设备均受到监管——实际上附录中只有 13 组,列表可以修改、补充或取消。
  • 选错标准条款;声明缺少目标;电线电缆标签缺少识别标记或标签重复间距不正确;错误使用记录保存里程碑的情况已被废除。

10. 常见问题

QCVN 4:2009/BKHCN 仍然有效吗?

是的。对于电气和电子设备、电线和电缆组,第 36/2026/TT-BKHCN 号通知仍参考 QCVN 4:2009/BKHCN 和修正案 1:2016;符合性声明、CR 标志和评估方法的程序按照 14/2026/TT-BKHCN 号通知。

为什么水壶、电饭锅、茶具要统一标准?

由于它们都属于液体加热器具,TCVN 5699-2-15 适用于相同的风险组:水流入电气部分、水流出、加热器发热和潮湿时绝缘劣化。

设备中安装的电缆是否需要声明合规?

否。21/2016/TT-BKHCN 号通知不包括已安装或作为完整设备一部分的电线和电缆,以及进口安装到设备中然后出口的电线和电缆。

以前存在的证书和合规标志是否需要重做?

不需要。第 14/2026/TT-BKHCN 号通知第 17 条允许继续使用现有证书和合规标志直至其有效期结束,而无需重新注册。

11. 结论

QCVN 4:2009/BKHCN 是越南电气和电子设备安全的基础标准:13 个产品组,每个组都与相应的 TCVN 标准相关联。 2016 年第 1 号修正案将范围扩大到“电线和电缆”,强制发布包含 5 项基本标准的标准,收紧标签要求,并增加了保存标准记录的义务。需要做的仍然是确定正确的产品组、正确的标准件、正确的评估方法 — 并使用正确的现行法律依据。

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    文章由我们整理供解读;不是法律建议。资料来源:QCVN 4:2009/BKHCN(第 21/2009/TT-BKHCN 号通知)、修正案 1:2016(第 21/2016/TT-BKHCN 号通知)、第 36/2026/TT-BKHCN 号通知、第 14/2026 号通知和 16/2026/TT-BKHCN、法令 22/2026 和 37/2026/ND-CP。企业应逐字比对,并咨询指定的认证机构。版权政策及免责声明。

    85/85 足以得出结论吗?热湿试验在可靠性评估中的局限性

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    文章《85/85 足以得出结论吗?热湿试验在可靠性评估中的局限性》的封面图

    在可靠性评估程序中,“85/85”作为默认条件出现:将产品放入高温高湿箱中,放置数小时,取出,再次测量,如果通过,则断定可靠性良好。这种方法忽略了一个重要的问题:热湿试验证明了什么,没有证明什么?

    本文分析了热湿试验在评估可靠性方面的局限性、结果有意义所需的条件以及如何呈现结果以免被过度解释。

    1. 湿热试验证明什么?

    在最基本的形式中,湿热试验证明了一个有限的陈述:在记录的条件下,在试验的时间段内,使用的样品数量,样品不超过预定的降解水平。这是一个有条件的证据,而不是关于长寿的一般性结论。

    • 证明:样品在试验时间内承受所选湿热条件的能力。
    • 证明:某些与湿气相关的损害机制是否存在。
    • 无法证明:在没有加速建模和有效性数据的情况下,实际使用条件下的使用寿命。
    • 无法证明:如果样本量较小且未进行随机抽样,则其他批次的行为。

    2. 四个限制经常被忽视

    限制 忽视后果
    没有加速模型 长寿是无法推断的;结果仅在试验条件下才有意义
    无极性控制 忽略电偶腐蚀、漏电流和电压需求机制
    不测量参数退化 只知道合格/不合格而不知道储备水平
    样本数量太少或样本不是随机选取的 结论没有统计依据,容易与其他批次错误

    第一个限制是最重要的,也是最容易被忽视的。从加速试验推断寿命需要:恒定失效机制的假设、描述应力和故障率之间关系的模型以及多个应力水平下的实验数据以确定模型参数。对于处于压力水平的单个数据点,没有模型,只有观察结果。

    热湿实验室,电子模块放置在托盘上
    炎热和潮湿的条件只有在记录了时间、容差、电源状态和样品数量时才有意义。

    3. 为什么“85/85”不是一个完整的试验

    温度-湿度对并不能充分描述试验。为了使结果具有可重复性和可比性,试验请求必须至少记录:

    • 试验代码和标准零件号— 确定条件结构(稳定或循环、缩合或非缩合)。
    • 维护时间— 湿气扩散机制的主要粗糙度变量。
    • 传输速度和时间稳定— 影响冷凝以及样品是否达到水分平衡。
    • 电源及负载状态— 如果有电源,则必须记录承受能力,因为自热导致样品的实际温度高于试验箱温度。
    • 合格判据——通过测量参数的允许变化预先确定,而不是通过“仍然有效”来确定。

    关于自热的第二点经常被忽视。试验箱中的电源设备的实际组件温度高于试验箱温度 – 在某些情况下,差异足以完全改变主要的故障机制。本文介绍了如何放置传感器并测量加载样品的温度设备自加热。

    4. 衡量什么才能获得有意义的结果

    参数组 例如 测量值
    电气绝缘 绝缘电阻、漏电流 对表面潮湿和腐蚀敏感;早期发现
    功能参数 传感器灵敏度、误差、信号丢失 显示逐渐恶化而不是突然失效
    结构参数 X 射线、超声波、横断面检查 检测分层、裂纹和空隙
    外观有分类 腐蚀、膨胀、变色程度 视觉证据,需要预先确定的标准

    重要原则:在多个时间点测量衰减,而不仅仅是在开始和结束时测量。衰减线显示剩余储备并有助于检测早期、定期损伤,而单次合格/不合格结果仅提供一点信息。

    用于测量模块潮湿试验后的漏电流和绝缘电阻的装置
    在多个时间点测量绝缘参数有助于区分真正的劣化与表面湿度的影响。

    5. 与其他试验适当结合

    电子产品的可靠性不是通过一次试验就能确定的。湿热试验通常与:

    • 温度变化周期在焊接接头和连接材料上产生重复的机械应力。
    • 振动和机械冲击在湿气渗透之前检测机械缺陷。
    • 选取冷热将纯粹温度的影响与湿度的影响分开。
    • 试验边界温度下的函数检测仅在极端条件下出现的偏差。

    当组合多个试验时,顺序是一个变量。在机械试验之后进行潮湿试验通常会恶化结果,因为机械损伤会导致潮湿。一旦顺序发生变化,结果就不再与之前的选取相比较 — 因此顺序必须在记录中固定,并在评估之间保持不变。

    6. 常见错误以及如何避免

    • 通过一次湿度试验得出的关于寿命的结论——超出了数据的逻辑极限。
    • 未记录温度和湿度容差——不知道实际样品接受什么条件。
    • 该试验不提供电源,但称为运行可靠性评估——省略了一组关键的机制。
    • 外观评价— 丧失检测尚未在外部显现的损伤的能力。
    • 不记录样品在试验箱中的状态和位置— 当存在异常模式时,无法处理位置之间的差异。
    • 在长期活动之前不要确认试验箱承受能力— 随着时间的推移,小的偏差会累积成大的水分剂量偏差。
    • 将一批结果用于整个产品线– 需要抽样和统计设施来做到这一点。
    数据记录和试验样品保存在可靠性实验室
    完整的档案包括状况数据、每个里程碑的测量结果以及根据预定标准得出的结论,这是可接受结果的基础。

    7. 常见问题

    85/85 多长时间才算足够?

    没有一般性的答案。如果要推断寿命,则必须从评估目标和加速模型中得出时间。如果仅需要耐力证明,则时间由处方者选择,并且必须在请求中明确说明。

    热湿试验可以替代寿命试验吗?

    不会。热湿试验是一种条件下的一个数据点。寿命试验需要许多数据点、故障分布和有关机制的假设 – 大量的工作和样本数量。

    试验 85/85 时是否需要给样品供电?

    如果目标是评估产品运行中的可靠性,则需要电源 – 许多故障机制仅在存在电压时才会出现。无功率试验仍然有效,但结论范围更窄。

    多少样本就足够了?

    取决于您想要得出的结论:仅观察现象,或通过统计基础确认置信度。应根据结论的目的和损伤分析的样本准备来选择样本数量。

    85/85 的结果是否意味着该产品耐用?

    这意味着在试验条件下,产品所使用的样品数量没有超过允许的降解水平。这是一个有条件的证明,而不是寿命或其他批次的保证。

    结果应该如何呈现给客户?

    指定试验代码、条件和容差、时间、电源状态、样品数量、测量参数和变异性以及预定的合格判据。包括原始数据和确认室承受能力的信息。

    八、结论

    热湿热试验是检测与湿气相关的损伤机制的重要工具,但它仅提供有条件的证据:在记录的条件下,在试验的时间内,使用的样品数量。将这些证据转化为有关长寿的结论是一个逻辑飞跃,需要加速建模和有效性数据。

    应该做三件事:写下有关试验条件的足够信息,以便结果可重现;测量多个时间点的参数恶化情况,而不仅仅是合格/不合格;并明确指出报告中结论的局限性,并建议在需要高可靠性时进行额外的试验。

    参考资料

    • IEC 60068-2-67 — Cy 试验:稳定的热量和湿度,主要针对组件的加速形式。
    • IEC 60068-2-78 — Cab 试验:稳定的热量和湿度。
    • IEC 60068-2-30 — 试验 Db:热湿循环。
    • IEC 60068-2-38 — Z/AD 试验:热湿联合循环。
    • IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 — 确认试验箱承受能力和试验条件的不确定性。
    • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。

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      根据 IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 确认湿热室承受能力

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      文章《根据 IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 确认湿热室承受能力》的封面图

      仅仅因为气候室在屏幕上显示正确的温度和湿度并不意味着样本位置的条件是正确的。 “合格的实验室”和“合格的样品”之间的差距正是 IEC 60068-3-6 和 IEC 60068-3-11 的含义 — 两个用于验证实验室承受能力和计算试验条件不确定性的指导文件。

      本文解释了热湿箱验证的含义、为什么必须在箱体加载时进行验证,以及如何使用验证结果来保护试验报告的有效性。

      1. 什么是试验箱承受能力确认?

      性能确认是测量实验室的特性并将其与适用标准的要求进行比较的过程。对于湿热试验箱,需要确认的特性通常包括:

      • 稳定性:某一点的温度和湿度随时间的波动。
      • 均匀度:工作空间内不同点之间的温湿度差异。
      • 与设定值的偏差(偏差):显示值与标准装置测量值之间的差异。
      • 变化率:以所需速率升高和降低温度的能力,这是以调节速度进行试验所必需的。
      • 恢复时间:打开门或引入样品后能够返回设定条件。

      前三个特征是每个验证报告的框架。结果必须记录日期、操作员、使用的标准设备和测量数据,以便在客户或认证机构要求时可以进行比较。

      2. 在哪里测量以及测量多少点?

      鉴定的关键是空间采样:如果我们只测量试验箱中间的一个点,我们对靠近门的区域、靠近冷凝器的区域或顶部区域一无所知。标准方法是选择一组分布在整个工作空间(包括角落和边界位置)的测量点,同时测量它们,然后计算点之间的差异。

      确认内容 怎么做 试验结果的含义
      某一点的稳定性 在固定点随时间连续记录 指示公差对于试验是否足够严格
      空间均匀性 在工作范围内同时测量多个点 指示样本放置是否影响结果
      与设定值的差异 与具有标准链路的标准设备进行比较 指示报告的情况是否与实际情况相符
      负载条件 当试验箱包含样品或假负载时重复测量 表示实际试验环境,非空室
      开启后恢复时间 按程序开门后再测量 确定中期试验的影响
      温度和湿度传感器位于实验室的多个位置
      在工作空间内同时布置多个传感器是评价均匀性的基础。

      3. 为何需要确认腔体何时装载?

      空室和装有样品的室是两个不同的热系统。放入试验箱中的样品和架子发生变化:

      • 空气流量:样品阻碍循环,造成空气停滞区和更大的温差。
      • 热惯性:样品质量需要时间才能达到温度,因此保持时间必须足够长。
      • 水分交换:样品的吸湿性材料会导致试验箱湿度发生变化,特别是对于大样品。
      • 自加热:带电源的样品会产生热量,从而产生局部差异。

      因此,空室验证报告仅证明室的承受能力,而不是样品的条件。下一步 — 在负载条件下测量样品本身的温度 — 在文本中介绍带负载冷/热试验:放置传感器并测量样品温度。

      4. 试验条件的不确定性

      确认结果总是包含一定程度的不确定性。不确定度的计算包括:参考装置和参考链的不确定度、空间采样引起的不确定度、试验箱运行对时间的影响以及记录系统的分辨率。

      不确定性成分 产基准准设备 传感器和校准链的误差、随时间的漂移
      空间采样 与试验箱体积相比,测量点数量较少,测量点不具有代表性
      随时间变化 控制试验箱周期、采样时间
      负载的影响 屏蔽、除湿、自加热型号
      人为操纵 放置传感器,打开室门,计时记录数据

      一旦知道了不确定度,对试验结果的评价就变得清晰了:如果误差在不确定度之内,则不能断定样品有缺陷;如果误差在不确定度之内,则不能断定样品有缺陷;相反,超过不确定性的偏差是强有力的技术证据 — 这一原则在制定本文中的标准时直接适用。环境试验后的合格/不合格标准。

      软件记录多个测量通道的温度和湿度
      多通道记录系统可以同时评估时间稳定性和空间均匀性。

      5. 确认周期及保存记录

      • 实验室投入使用前对于新试验:确认要使用的正确温度和湿度范围。
      • 按照正常周期:根据内部规定和认可体系的要求;频率取决于使用情况和严重程度。
      • 维修、大修或试验箱搬迁后。
      • 当试验箱负载比正常情况大时或更改机架配置。

      应保存记录:测量点位置图、原始测量数据、校准纸所使用的标准设备、测量时的负载条件、满足试验要求的能力的结论以及进行试验的人员。

      6. 常见错误以及如何避免

      • 仅记录室显示屏上的值如果没有独立的测量设备 — 就不可能展示您的情况。
      • 确认试验箱是空的,然后将其用于已装载的试验箱— 缺乏样品条件的证据。
      • 仅测量试验箱中心的一个点– 忽略位置之间的错位,这是争议的常见根源。
      • 未记录传感器的位置— 结果不可重复。
      • 评估时忽略不确定性— 根据测量噪声中包含的误差得出合格/不合格结论。
      • 不要比较标准设备的校准时间——记录在评估组织面前失去价值。
      技术人员检查气候实验室的测量配置
      验证必须使用与实际使用相同的试验箱配置和样品堆叠进行。

      7. 常见问题

      确认试验箱承受能力是否需要校准?

      不一致。校准适用于测量设备(传感器、记录系统)。验证适用于作为一个系统的试验箱,评估在工作空间内创建和维持条件的能力。

      当试验箱已经装有传感器时,是否还需要独立的测量装置?

      需要,因为试验箱传感器是正在评估的系统的一部分。具有标准链路的独立测量设备是得出结论的基础。

      如果试验箱满足确认要求,您确定试验结果正确吗?

      还不够。还需要控制样品的安装方式、传感器在样品上的位置、样品达到平衡的保持时间以及试验后测量参数的时间。

      多少不确定性是可以接受的?

      取决于试验所需的容差:不确定性必须显着小于该容差。具体标准需要与指导文件和客户要求进行逐字比较。

      可以使用试验箱制造商的确认结果吗?

      只能作为参考信息。应在安装现场使用实际使用配置进行验证,并定期重复。

      未经认可的实验室可以对实验室进行自我认证吗?

      您可以按照说明自行操作,但当结果必须用于需要识别的文件时,建议对标准设备进行校准并完整记录。

      八、结论

      确认热湿室承受能力是任何有效气候试验的基础。它将“通过室”转变为“在指定时间段内在正确条件下收到的样品”,并包括使合格/不合格结论有效的不确定性。

      要做三件事:确认正确的温湿度范围和要使用的正确的负载配置;使用独立的标准设备对分布在工作空间内的多点进行测量;并保存完整的记录,包括测量点图、原始数据和校准纸。

      参考资料

      • IEC 60068-3-6 — 温度和湿度室承受能力的验证。
      • IEC 60068-3-11 — 气候实验室条件不确定度的计算。
      • IEC 60068-3-5 — 冷热和干热试验的温度室承受能力验证。
      • IEC 60068-3-7 — 负载室中的测量,冷负载和热负载试验指南。
      • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。

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        Cx 试验 (IEC 60068-2-66):加压蒸汽中的热湿气以及需要时

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        文章《Cx 试验 (IEC 60068-2-66):加压蒸汽中的热湿气以及需要时》的封面图

        IEC 60068 中的大部分热湿试验都是在大气压力下进行的。根据 IEC 60068-2-66 进行的 Cx 试验是一个例外:样品放置在不饱和蒸汽中,但压力高于大气压。这样可以同时实现高温和高湿度,而无需将水煮沸或直接喷洒到样品上。

        本文解释了 Cx 的工作原理、何时确实需要进行此试验,以及必须检查哪些技术点才能使结果有效。

        1. Cx 试验回答什么问题?

        Cx 是不饱和加压蒸汽试验。实验室的运行就像一个受控的高压锅:高压会增加水的沸点,使实验室达到高温和高湿度 — 这在大气压下只能通过加湿或加热水来完成,具有许多不确定性。

        • 产品能否短时间承受恶劣的湿热环境,达到常压方法难以达到的水平?
        • 当存在压差时,水分是否会快速渗透垫圈、薄膜和涂层?
        • 有机材料和热塑性塑料在高湿温度下会失去机械性能吗?
        • 不同实验室之间的结果是否可重复?

        2. 为什么要使用加压蒸汽?

        在大气压下,水的沸点为 100 °C。如果要在 100℃以上的温度和高湿度下进行试验,则必须增加压力。这一原则提供了三个好处:

        • 达到高温和真实湿度相反,干燥气体被加热 — 这是传统试验箱很难做到的。
        • 加速水分渗透的过程由于采用压差,适合小型部件或组件需要快速结果的情况。
        • 减少对喷雾的依赖— 传统湿热室中的一大误差源(水滴没有完全蒸发,残留在样品上)。

        反过来,试验对设备和安全也提出了很高的要求。使用的样品和材料必须承受高温,并且该过程必须在打开试验箱之前控制压力释放,以避免样品上突然凝结。

        特点 Cx(加压蒸汽) Cab(常湿热)
        条件 高温、高湿、高于大气压 大气压下的温度和湿度
        如何加湿 密闭室内的蒸汽被加压 通常通过喷雾或主动湿度控制
        达到了严酷的水平 更高,常压法难以到达 受沸腾温度和保湿能力限制
        设备要求 压力室、压力控制和压力释放 标准气候室
        适合 小样品、零部件、高耐热材料 通用产品和组件
        带观察窗的加压蒸汽试验箱
        Cx 室必须控制压力、温度和压力释放程序,以防止意外冷凝。

        3. 什么时候真正需要 Cx?

        Cx 不是一个常见的试验。仅当有明确的技术原因时才应选择:

        • 需要超出大气室承受能力的湿热条件,同时仍保留真实湿度,而不是干燥的热空气。
        • 在短时间内以高严酷等级评估组件的包装材料、垫圈和保护膜。
        • 受控变量加速条件下损伤机理研究。
        • 客户规范或行业标准正确引用了此试验。

        相反,对于成品、有机材料设备或通风管道,Cx 可能会造成不代表使用环境的损伤。在这种情况下,大气压下的热湿试验通常更合理 — 比较以下选项根据使用环境选择环境试验。

        4. 实施顺序

        1. 检查样品的耐热性:确认内部材料和部件能够承受试验级别的温度;这是前提步骤。
        2. 确认腔体承受能力:检查温度和湿度分布、保压能力和压力释放程序。
        3. 设定初始里程碑:测量电气参数、检查外观、拍照。
        4. 插入样本并运行条件:根据工艺升高温度和压力;在指定时间内保持稳定。
        5. 终止和压力释放:按受控顺序释放压力,以限制突然凝结;将样品移至干燥表面。
        6. 恢复和评估:稳定样品,重新测量参数并与原始基准进行比较。

        5. 决定结果的因素

        因素 为什么它很重要?
        试验箱压力 确定沸点,从而获得温度-湿度关系
        压力增减速度 影响样品表面的凝结程度
        样品材料 有机材料、垫圈和薄膜可能会在受潮前因受热而损伤
        室体积相对于样品 大样品占据体积,改变试验箱的热动力学
        维护时间 确定水分渗透和累积劣化程度
        泄压过程 如果冲洗太快,样品会被弄湿,试验后的测量结果将不再准确
        蒸汽试验箱压力、温度控制面板
        需要同时监测压力、温度和湿度才能证明 Cx 试验有效。

        6. 常见错误以及如何避免

        • 选择 Cx,因为它“更严厉”如果不检查故障机制是否仍然正确,结果可能无法使用。
        • 记录中无压力记录— 缺乏压力导致无法重复试验。
        • 释放压力过快——样品强烈凝结,造成与试验无关的损伤并误导测量结果。
        • 放置带有电池或耐热性差的材料的样品——安全风险和人为损伤。
        • 试验前不要测量参数— 参考点丢失,当试验导致快速恶化时尤其危险。
        • 使用 Cx 结果推断寿命没有加速度模型和附带的假设。
        检查加压蒸汽试验后部件样品的外观
        Cx 后的样品需要进行目视检查并分析其机理,然后才能得出技术结论。

        7. 常见问题

        Cx 和 Cx 是同一个试验吗?

        在 IEC 60068 的分类中,以 C 开头的符号属于热湿试验组,通过第二个字母和相应的标准零件号来区分。有必要在档案中清楚地说明标准零件号以避免混淆 – 请参阅相关文章部分中的如何阅读 IEC 60068 试验代号。

        Cx 试验危险吗?

        加压室需要自己的安全程序,包括工作压力限制、安全阀、室打开程序和定期设备检查。这就是为什么许多试验实验室没有提供此试验的原因。

        哪些样本不应进行 Cx 试验?

        含有电池、易熔材料、低耐热涂层或密封结构的产品可能会因压差而变形。在选取之前需要进行风险评估。

        Cx 试验需要多长时间?

        标准规定了选定的时间范围;该试验通常比大气压下稳定湿热的试验时间短,因为条件更恶劣。提出要求时有必要逐字比较标准。

        Cx 可以与其他试验结合使用吗?

        是的,但需要按合理的顺序放置:通常放置在机械缺陷检试验验之后,以便可以组合两个应力源。该订单会影响最终结果,因此必须以书面形式达成一致。

        Cx 结果可以用于符合性声明文件吗?

        仅当适用的文本或技术要求引用了正确的试验,并且实验室具有该试验的认可能力时。

        八、结论

        Cx 是加压蒸汽中的热湿试验 — 一种独特的工具,可实现大气室无法达到的热湿条件,适用于小样品和高温材料。试验的价值完全取决于压力、温度、湿度和压力释放程序的控制。

        要做三件事:确认样品能够承受试验的温度和压差;规定并记录压力释放程序;并记录一段时间内的压力-温度-湿度数据作为可重复的证据。

        参考资料

        • IEC 60068-2-66 — Cx 试验:加压不饱和蒸汽中的稳定热湿。
        • IEC 60068-2-78 — Cab 试验:稳定的热量和湿度。
        • IEC 60068-2-67 — Cy 试验:稳定的热量和湿度,主要针对组件的加速形式。
        • IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 — 气候室承受能力和不确定性的确认。
        • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。

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          Cy 试验 (IEC 60068-2-67):稳定的热量和湿度加速组件的运行

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          文章《Cy 试验 (IEC 60068-2-67):稳定的热量和湿度加速组件的运行》的封面图

          “85/85”一词几乎已经成为电子行业热湿试验的替代术语。许多人说 85/85 却不知道他们正在谈论的是 IEC 60068 系列中的哪项试验。事实上,85 °C 和 85 % RH 的组合通常与 IEC 60068-2-67 规定的 Cy 试验相关 — 加速条件下的稳定热湿试验,主要对象是组件。

          本文解释了 Cy 与 Cab 和 Cx 有何不同,为什么加速条件仅适用于某些产品组,以及在将 Cy 引入可靠性评估计划之前需要与试验实验室达成一致的内容。

          1. Cy 试验回答什么问题?

          Cy 是一种加速形式的稳定湿热试验,主要针对组件。样品在稳定的条件下长期保存在高温和高相对湿度下。与使用环境温度的 Cab 相比,Cy 将温度推得更高,以加速与湿度相关的劣化机制。

          • 封装材料是否吸收过多水分而改变元件的电气参数?
          • 元件引脚、内部电线或焊点是否发生腐蚀?
          • 保护涂层和粘合剂在长期恶劣条件下仍然有效吗?
          • 数百至一千多个小时后参数稳定性是否在允许范围内?

          因为它是一种加速试验,Cy 通常用于组件可靠性评估、供应商资格认证和比较材料选项 – 需要在几周而不是几个月内得到结果的事情。

          2. Cy、Cab 和 Cx:三个水分试验,三个不同的目标

          标准 赛 (60068-2-67) Cab (60068-2-78) CX (60068-2-66)
          条件的性质 稳定的热量和湿度,加速形成 湿度和热量在环境水平下保持稳定 蒸汽是加压的,不是饱和的
          主要对象 组件 产品、组件 该产品需要特殊的湿度条件
          目标 缩短评估水分相关机制的时间 评估真实环境水平的长期湿度影响 通过严格控制压力和温度创造潮湿条件
          误用风险 加速条件可以创造现实中不存在的机制 未检测到需要更高应力的机制 无压力控制时无法再生

          需要说明的是:Cy 并不是 Cab 的“升级”版本。 Cy 的选择是一项工程决策,必须基于要评估的故障机制以及加速条件是否仍然正确模拟该机制。请求中如何编写代码和试验条件,参见文章正确阅读 IEC 60068 试验代号。

          带元件托盘的高精度温湿度试验箱
          Cy 的加速条件要求试验箱在严格的公差范围内保持高温和湿度数周。

          3. 为什么加速条件不能用于所有产品

          加速试验的原则是使损伤更快发生,但机制相同。当温度过高时,会出现三个风险:

          • 开关失效机理:在高温下,应力可能会施加到与实际工作机构不同的机构上,因此对于使用条件而言,结果不再是可预测的。
          • 超出材料限制:具有相变温度的胶水、垫片、热塑性塑料;如果您超过此阈值,请选取其他产品。
          • 自热引起的偏差:在高试验箱温度下,电阻器件的自热变得相对较小,从而扭曲了与实际条件的相关性。

          因此,对于成品、大尺寸或有机材料,通常需要选择低于最大加速水平的温度水平,接受较长的试验时间。

          4. 实施顺序

          1. 确认腔体承受能力:检查温度和湿度的均匀性是否处于正确的水平,尤其是在样品位置。
          2. 设定初始里程碑:测量整个样品的典型电参数,检查外观,记录批号。
          3. 布局示例:清楚地说明位置;避免让样品相互屏蔽或将它们放置在靠近湿气源的位置,从而导致局部偏差。
          4. 维持条件:在规定时间内保持温度和湿度稳定,连续记录数据。
          5. 按基准检查:在时间点采样以构建下降曲线,而不仅仅是在开始和结束时进行测量。
          6. 恢复和评估:将样品恢复到标准状态,处理表面水分,再次测量并与原标记进行比较。

          5. 决定结果的因素

          因素 影响力
          试验温度和湿度水平 确定恶化速度以及失效机制是否仍然正确
          试验时间 对于水分扩散,时间是关键变量
          电源状态 电源增加局部热量并产生电化学腐蚀
          涂料及包装材料 确定水分到达组件内部的速度
          室随时间的稳定性 数周内的小偏差累积成水分剂量的大偏差
          何时以及如何测量 在表面仍然湿润时进行测量会扭曲结论
          设备记录长期试验箱内的温湿度数据
          对于长期湿热试验来说,几周的连续数据是必不可少的。

          6. 常见错误以及如何避免

          • 使用 85/85 作为默认值对于所有产品 — 可能会产生现实中不存在的故障机制。
          • 记录中没有明确说明试验—“85/85”不足以进行标准比较。
          • 仅在开始和结束时测量– 丢失有关降解动力学的信息,无法区分早期和晚期损伤。
          • 试验前不检查外观— 不区分预先存在的缺陷和试验造成的损伤。
          • 样品放置得太近— 当地湿度不同,样品之间的结果不具有可比性。
          • 使用 Cy 结果得出实际预期寿命的结论没有加速度模型和附带的假设。
          技术人员在加速湿热试验后测量组件参数
          在每个时间点测量足够多的样本参数有助于在组件完全失效之前检测到无声的退化。

          7. 常见问题

          IEC 60068 中的 85/85 是什么试验?

          取决于上下文。在 IEC 60068 系列中,用于组件的高温、高湿和稳定性的湿热条件通常与 Cy 试验相关。做记录时,一定要写下试验代码和标准零件号,而不仅仅是温度-湿度对。

          Cy 能持续多久?

          该标准提供了可供选择的时间级别,通常以数百小时到一千多个小时为单位。具体时间由处方者根据评估目标选择,并且必须逐字与标准进行比较。

          用 Cab 代替 Cy 能用得更久吗?

          这两个试验会产生不同的压力水平。扩展 Cab 环境等级;加速时的 Cy 率。只有在技术要求允许且有相关依据的情况下才接受更换。

          Cy 需要给组件供电吗?

          如果目标存在电偶腐蚀和由于偏置电压导致的退化,则需要电源。如果只评价包装材料和吸湿性,可以进行无动力试验。申请中必须明确说明状态。

          Cy 结果可以用于接受零件批次吗?

          这是可能的,但必须预先确定验收标准、样本数量和允许的参数变化。 “仍然活跃”不应作为唯一标准。

          Cy 适用于带有焊接元件的电路板吗?

          好的,这是评估程序集时的常见应用程序。需要注意板材和涂胶是否能承受试验温度。

          八、结论

          Cy 是一种主要针对组件的加速稳态湿热试验,并且在没有试验代码的情况下经常被错误地称为“85/85”。加速条件只有在损伤机制与使用条件相同的情况下才有效,因此选择温度-湿度水平必须有技术依据,而不是根据习惯。

          要做三件事:在文件中记下试验代码和标准零件号;测量多个时间点参数,查看下降趋势;并确认试验箱承受能力在实际试验的时间内在使用条件下处于正确的水平。

          参考资料

          • IEC 60068-2-67 — Cy 试验:稳定的热量和湿度,主要针对组件的加速形式。
          • IEC 60068-2-78 — Cab 试验:稳定的热量和湿度。
          • IEC 60068-2-66 — Cx 试验:加压不饱和蒸汽中的稳定热湿。
          • IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 — 气候室承受能力和不确定性的确认。
          • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。

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            适用于电子元件的 Z/AD 热湿联合循环 (IEC 60068-2-38)

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            文章《适用于电子元件的 Z/AD 热湿联合循环 (IEC 60068-2-38)》的封面图

            在 IEC 60068 气候试验系列中,根据 IEC 60068-2-38 的 Z/AD 试验是一种“二合一”试验:它将同一 24 小时内的温度变化周期与暖湿周期结合起来。由于这种组合,Z/AD 通常用于组件和组件组件 – 其中风险不仅仅来自潮湿,而是来自潮湿与热膨胀的结合。

            本文解释了 Z/AD 与 Db 循环湿热试验有何不同、何时选择 Z/AD 以及开始前与试验实验室达成一致的内容。

            1. Z/AD 试验回答什么问题?

            Z/AD 是循环热湿组合试验。每个循环由多个阶段组成:将样品置于高温、低温以及受控条件下的高温和潮湿阶段。与 Db(重点是温度变化时的凝结)不同,Z/AD 强调同一样品上热应力和湿应力之间的交替。

            Z/AD 回答的问题:

            • 当承受潮湿的热循环时,部件是否会破裂、焊接裂纹或分层?
            • 湿气渗入密封外壳是否会导致电气参数恶化?
            • 包装材料、粘合剂、涂料能否承受交替收缩和膨胀以及吸湿?
            • 根据什么定律,损伤会随着循环次数而累积?

            重要一点:Z/AD 是一项随时间控制温度和湿度的试验,因此需要有能力的实验室和详细的数据记录。该试验不能通过将样品放置在潮湿的试验箱中来代替。

            2. Z/AD 与 Db 有何不同?

            标准 中/AD (60068-2-38) DB (60068-2-30)
            试验的性质 在同一个 24 小时多相循环中结合热量和湿度循环 带冷凝的热湿循环,两个主要阶段
            压力集中 同一样品上的交替热和湿应力 根据昼夜循环凝结和吸收水分
            典型对象 元件、元件组件、电子模块 一般产品和组件
            设备要求 高:需要多阶段控制温湿度 高:传热时需要控制湿度
            典型结论 根据循环次数、开裂和分层的参数恶化 漏电、腐蚀、绝缘劣化

            由于每个循环中有多个阶段,Z/AD 可以更细粒度地观察累积损伤:在相同的试验小时数下,样品经历热和湿度转变的次数比单次试验要多得多。有关试验代码以及如何在请求中编写的详细信息,请参阅文章正确阅读 IEC 60068 试验代号。

            带电子模块的热湿联合循环气候室
            Z/AD 需要一个能够控制 24 小时周期每个阶段的温度和湿度的室。

            3. 为什么 Z/AD 适合元件?

            电子元件通常因与热和湿气相关的三种机制而死亡:循环热应力导致的开裂、湿气渗透塑料外壳或垫圈以及元件引脚处的电化学腐蚀。这三种机制在现实中并不是单独出现的,而是同时发生的。 Z/AD 正是为了创建这种并发性而设计的。

            • 湿气渗透到塑料外壳中:湿气在湿热阶段扩散到包装材料中,然后随着材料冷却而“锁定”。
            • 因热冲击而开裂:循环中的温度阶段比简单的湿度试验产生更多的收缩。
            • 金属接触腐蚀:元件引脚和焊点处存在水分和电压。
            • 复合材料中的层分离:塑料-金属-陶瓷的膨胀系数差异很大。

            4. 实施顺序

            1. 样品制备和基准试验:测量典型电气参数,检查外观(带小元件的显微镜),记录批号和代码日期。
            2. 安装夹具:按照标准和要求描述的方式安排样品;将元件插入板上后,主要的安装夹具是试验板以及如何焊接。
            3. 运行周期:执行所需的循环次数,控制每个阶段的温度和湿度。
            4. 期中检测:根据计划,在周期里程碑处测量多个样本以构建下降曲线。
            5. 回收率和最后检测:将样品置于标准条件下,处理表面水分,并重新测量所有参数。
            6. 损伤分析:对于损伤的样品,应进行横截面分析或 X 射线检查以确定其机制,而不仅仅是现象。

            大型试验程序中 Z/AD 的顺序需要考虑:如果在振动等机械试验之后进行,则由于预先存在的裂纹,结果可能会更糟 – 根据试验,相同的逻辑也适用于热循环。N 试验 — 温度变化。

            5. 严重程度和循环次数

            IEC 60068-2-38 指定了循环结构和可供选择的多个级别的循环编号。标准中规定了高低相温度、各相时间、湿度周期;因此,您不应该设计另一个循环并仍将其称为 Z/AD。数值和公差需要逐字与标准进行比较。

            需要与检测实验室确认的因素 为什么它很重要?
            循环结构严格按照标准 自制循环无法与已发表的结果进行比较
            循环次数 主要应力变量,决定应力累积的次数
            各相的温度和湿度容差 直接影响结果的重现能力
            有没有电源? 决定是否评估电偶腐蚀
            测量点和传感器 证明样品确实受到了足够的应力,而不仅仅是试验箱达到的值
            测量参数的时间 确定劣化是真实的还是由于表面潮湿造成的
            组合循环多相温湿度记录
            随时间变化的多相图有助于确认循环具有正确的结构和所需的循环数量。

            6. 常见错误以及如何避免

            • 将 Z/AD 替换为 Db 或 Cy然后标记 Z/AD — 无效结果。
            • 缩短加湿阶段以节省试验箱时间— 失去水分渗透机制,这意味着失去试验的目的。
            • 试验前请勿测量电气参数——没有比较基准,就无法得出下降的结论。
            • 当样品仍湿润时立即测量— 结果反映的是表面湿度,而不是内部损伤。
            • 试验后请勿分析样品损伤情况——对于设计改进来说最重要的信息丢失。
            • 对已通过另一项试验但未记录的样本进行试验— 累积压力历史无法追踪。
            热湿循环后检查部件的电气参数
            在每个周期里程碑测量足够多的样本的电气参数使我们能够看到恶化趋势,而不仅仅是知道它是成功还是失败。

            7. 常见问题

            Z/AD 是推断寿命的加速试验吗?

            不是简单意义上的。 Z/AD 是一种标准气候试验,用于评估耐受性和检测故障机制。为了推断寿命,需要特定的加速模型和不同严重程度的实验数据,并明确说明假设。

            Z/AD 和 Db 可以共用一台试验箱吗?

            如果实验室能够以适当的容差控制多个阶段的温度和湿度,则可以共享设备。但 Z/AD 的精度和数据要求较高,因此必须先确认试验箱承受能力。

            谁应该使用 Z/AD?

            通常是元件和元件组件:电容器、电阻器、传感器、模块、带有保护涂层的电路板。对于大型成品,稳态或循环湿热试验通常更合适。

            试验过程中是否需要给样品供电?

            取决于目标。电源有助于表现出电偶腐蚀和局部加热,但也使温度控制变得复杂。如果通电,则必须测量并记录功率,因为​​自热会影响样品的实际温度。

            最少样本数是多少?

            没有一般数字。需要有足够的样品用于期末评估和中期里程碑的检查样品,同时保留必须进行损伤分析的样品。样品数量和分配方法应在试验前商定。

            Z/AD 结果可以用来声明合格吗?

            仅当认证计划或规范正确引用此试验,并且试验实验室具有该试验的认可资格时。

            八、结论

            Z/AD 是一种针对组件的循环热湿组合试验,其中热膨胀和湿气渗透的组合会导致损伤。由于循环结构受到标准的严格规定,因此该试验不能被保留相同结果值的更简单的试验替代。

            要做三件事:确认试验箱有足够的承受能力在允许的公差内运行正确的循环配置;分配最终评估和中期抽样的样本数量;并在试验前制定损伤分析计划,使损伤的样品保持完整以进行分析。

            参考资料

            • IEC 60068-2-38 — Z/AD 试验:热湿联合循环。
            • IEC 60068-2-30 — 试验 Db:热湿循环。
            • IEC 60068-2-78 — Cab 试验:稳定的热量和湿度。
            • IEC 60068-2-14 — 试验 N:温度变化。
            • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
            • IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 — 气候室承受能力和不确定性的确认。

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              试验 Db:湿热循环 12h+12h,根据 IEC 60068-2-30

              0
              文章《试验 Db:湿热循环 12h+12h,根据 IEC 60068-2-30》的封面图

              如果说稳定湿热试验回答了“产品能否承受持续潮湿?”的问题,那么根据 IEC 60068-2-30 的 Db 试验则回答了另一个问题:“产品能否承受随昼夜循环变化的湿热环境,表面是否有凝露,是吗?”。这是一项密切模拟潮湿热带环境和气候调节工厂的试验。

              本文解释了 24 小时 Db 循环的工作原理、为什么冷凝是试验的有意组成部分,以及需要进行哪些记录才能使结果有效。

              1. Db 试验回答什么问题?

              Db 为湿热、循环试验。样品经历多个 24 小时循环,每个循环由一段高温高相对湿度阶段和一段低温阶段组成。在温度上升阶段,水分在样品表面凝结 — 这是有意设计的效果,因为这正是现实中发生的情况。

              • 冷凝水可能会渗入间隙,穿过垫圈,进入外壳并导致漏电。
              • 干湿循环引起的电偶腐蚀比稳定湿度快得多,尤其是在存在电压时。
              • 由于不同的弹性,连接材料、涂层和粘合剂会受到反复的应力。
              • 标签、墨水和电线连接是常见的早期劣化点。

              因此,当需要模拟越南和热带地区的实际操作环境,或者当产品安装在非气候调节的工厂时,Db 是比 Cab 更合适的试验。

              2. 24 小时循环是如何运作的?

              Db 循环有两个阶段:保持极高湿度的高温阶段和较低温度阶段。关键不在于温度值,而在于过程的动力学:

              周期中的阶段 样品会发生什么情况? 技术含义
              高温高湿搅拌 样品升温,材料吸收水分,表面保留一层水分 为表面腐蚀和导电创造有利条件
              调低热量 相对湿度随温度降低而增加;水分可能会凝结 冷凝水可能进入样品内部的槽和毛细管
              低温酿造 样品冷却,材料收缩 对移植材料施加重复的机械应力
              转至高温 在某些情况下,样品的升温速度比环境快;水分凝结在表面 受控凝结相 — Db 的特性

              Db 和 Cab 的区别不仅仅在于“是否有循环”,而在于是否有凝结。循环次数是主要的严重性变量,还有高相温度和样本功率状态。

              循环湿度试验箱,组件排列在机架上
              Db 实验室需要有足够的能力来控制温度转变期间的湿度,以根据所述标准产生冷凝。

              3. 实施顺序

              1. 初始稳定性和基准试验:测量绝缘电阻、漏电流、功能;从多个角度拍摄粘合照片。
              2. 将样品以指定状态插入试验箱中:有电源或无电源;如果供电,请记录功耗,因为自加热会改变结果。
              3. 运行周期:执行所需的循环次数,将两个阶段的温度和湿度保持在公差范围内。
              4. 过程检验:只遵循计划;优先考虑稳态阶段结束时的功能试验,以避免循环干扰。
              5. 恢复:在最后一个循环结束时,将样品恢复到标准条件并干燥,然后再次测量。
              6. 评级:根据商定的标准比较初始里程碑;记录外观和电气参数。

              大型程序中的试验顺序也会影响结果:如果 Db 在振动或冲击后运行,机械损伤可能会导致湿气的进入,并使结果比独立运行时的结果差得多。文章中介绍了排序的原则试验的顺序。

              4. 严重程度和循环次数

              IEC 60068-2-30 规定了高相温度和低相温度、高相湿度以及可供选择的循环次数。在实践中,试验程序通常使用大约 40°C 且相对湿度非常高的高温阶段,低于约 15°C 的低温阶段,以及根据所需的严重程度从几个到几十个循环的循环次数。具体数值和允许公差需要逐字与标准进行比较。

              需要记录的因素 原因决定结果
              高相温度和低相温度 确定空气可携带的湿气量及其凝结可能性
              混合湿度高 直接影响腐蚀速率和表面漏电流
              循环次数 关键的粗糙度变量;增加循环次数意味着增加冷凝次数
              温度传递率 确定冷凝程度以及样品湿润的时间
              电源状态 随着电压的增加,出现电化学腐蚀和闪络
              周期之间检查 指示损伤是随时间累积还是突然出现
              监测仪定期监试验验室的温度和湿度
              必须充分记录每个周期,以证明高相位、低相位和过渡都在公差范围内。

              5. 凝结:是一种需要控制的效果,不是问题

              在 Db 中,样品上的冷凝物是试验的一部分。因此,凝结不应被视为试验箱的技术错误。相反,需要控制三点:

              • 凝结时间——标准描述了样品在什么阶段是湿的;需要数据来证明这件事发生了。
              • 样品中的水含量——水平放置的样品与垂直放置的样品具有不同的水体积;安装方法必须模拟使用条件。
              • 离开试验箱后的处理— 冷凝水可能残留在设备内部,并在恢复供电时导致漏电。在功能试验之前需要明确的回收和干燥程序。

              6. 常见错误以及如何避免

              • 编写“循环湿度试验”,不记录循环次数和温度水平— 结果无法与标准进行比较。
              • 在转移阶段关闭湿度控制系统“让它干燥”——失去了 Db 的特性。
              • 打开室门定期观察样品— 更改收到的实际冷凝循环数。
              • 取出样品后立即重新通电当内部仍有水时 — 造成试验未涵盖的损伤。
              • 未记录样本位置— 冷凝条件取决于位置,特别是靠近冷凝器或室门。
              • 使用 Db 结果替换 Cab 或 Cy— 具有不同的、不可互换的应力的三个试验。
              检查多次湿热循环后电子样品的外观
              具有明显凝结区域、腐蚀斑和样品位置的粘合图像是 Db 试验的重要证据。

              7. 常见问题

              DB 和 Cab 之间最重要的区别是什么?

              凝结。Cab 保持湿度稳定,避免结露; Db 在样品上形成冷凝的干湿循环。正是凝露让这次试验更接近实际的热带环境。

              我应该选取多少个周期?

              没有通用的号码。循环次数必须由处方者根据使用环境和期望的寿命从标准给出的选项中选择。结果仅在试验的循环次数内才有意义。

              Db 试验需要给样品供电吗?

              如果目标是评估漏电和电偶腐蚀的风险,则应该有。断电试验对于评估结构、材料和密封性仍然有价值,但不能完全代表产品工作的风险。

              腔体内是否有冷热两个腔体用于转移样品?

              在两个试验箱之间转移样品是工业上的常见做法,但必须确保热湿动力学相当于标准描述的条件,并且必须有测量数据来证明。否则,试验之间的结果很难进行比较。

              是否可以将 Db 与同一程序中的其他试验结合起来?

              是的,通常应该这样做,例如先运行振动,然后再进行 Db,或者 Db 然后在高温下试验功能。试验前需要商定顺序,因为顺序会影响最终的结果。

              对生锈的螺丝槽样品进行试验后,结论是什么?

              需要区分功能性损伤和不影响使用的视觉损伤,并且必须预先确定此标准。如果合同没有规定,应在试验前书面同意,以免日后发生纠纷。

              八、结论

              Db 试验模拟了带有冷凝的周期性湿热环境 — 热带地区和非气候调节工厂的真实条件。试验的价值在于样品经历的冷凝次数,因此循环次数、温度转变率和电源状态是试验请求中必须记录的三个强制性信息。

              要做三件事:记录整个周期随时间变化的温湿度数据;指定重新通电前的恢复程序;并创建一个视觉记录来记录样品在室内的位置。

              参考资料

              • IEC 60068-2-30 — 试验 Db:热湿循环(12 小时 + 12 小时)。
              • IEC 60068-2-78 — Cab 试验:稳定的热量和湿度。
              • IEC 60068-2-38 — Z/AD 试验:热湿联合循环。
              • IEC 60068-1 — 关于恢复程序和条件的一般规定和指南。
              • IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 — 气候室承受能力和不确定性的确认。
              • TCVN 7699-2-30 — 相应的国家版本(如果已发布)。

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                Cab 试验:依据 IEC 60068-2-78 的恒定湿热试验

                0
                文章《Cab 试验:依据 IEC 60068-2-78 的恒定湿热试验》的封面图

                在 IEC 60068 湿度试验组中,Cab 试验(根据 IEC 60068-2-78 的稳定热湿度)是最详细的,但也是最容易被误解的:许多人用它来“测量产品的湿度”,而试验的真正目标是评估湿度对材料、绝缘和电路的长期影响。

                本文解释了 Cab 试验的用途、它与 Db 和 Cy 有何不同、如何正确编写试验请求以及导致结果无法与标准进行比较的错误。

                1. Cab 试验回答什么问题?

                Cab 是湿热稳态试验:将样品放置在试验过程中温度和相对湿度保持恒定的室内,并且水分在样品表面呈非凝结形式。试验题回答:

                • 当材料长时间吸收水分时,绝缘性是否仍然足够?
                • 电路、触点和焊接材料在潮湿和电压的影响下是否会发生电化学腐蚀?
                • 聚合物材料、粘合剂、标签和涂层是否剥落、膨胀或变色?
                • 在炎热和潮湿的环境中使用数百至数千小时后,产品是否仍保持功能?

                要点:Cab 是稳态试验,因此不会产生循环应力。如果产品的风险来自反复的膨胀和收缩 — 焊点破裂、昼夜循环中的冷凝、湿气渗透到密封外壳中 — 那么稳定性试验就无法捕捉到这种风险。

                2. Cab 与 Db 和 Cy 有何不同?

                特点 Cab (60068-2-78) DB (60068-2-30) 赛 (60068-2-67)
                条件的性质 热量、湿度稳定,无凝露 湿度和热循环,有冷凝期 稳定的热量和湿度,加速形成
                主要对象 一般产品和组件 产品、组件、成套设备 主要组件
                压力产生 吸湿、电化学腐蚀、绝缘劣化 添加热循环应力和表面凝结 在较高的粗糙度水平下快速吸收水分
                时间 长,在稳定条件下以天为单位测量 多个 24 小时循环 数百至上千小时
                什么时候使用? 需要长期稳定的证据,定量比较 需要模拟真实潮湿的热带环境 需要缩短评估组件可靠性的时间

                这三个试验不可互换。如果合同写的是 Cab,则 Db 结果不能用来得出其他结论,反之亦然。文章中详细介绍了如何读取和编写试验代码正确阅读 IEC 60068 试验代号。

                电子样品放置在架子上的湿热实验室
                在用于 Cab 试验之前,必须验证热湿室的温度和湿度均匀性。

                3. 实施顺序

                1. 初始稳定性:将样品置于标准条件下,检查外观,测量潮湿敏感参数(绝缘电阻、漏电流)以建立比较基准。
                2. 将样品放入试验箱中:根据需要维持供电或断电状态;明确说明,因为这是一个强烈影响电化学腐蚀的变量。
                3. 切换到试验条件:将温度和湿度提高到指定水平。需要控制传输速度以避免不必要的冷凝 — 使用 Cab,可以避免样品上的冷凝。
                4. 保持稳定:在指定时间内将温度和湿度保持在公差范围内,并连续记录数据。
                5. 选取时检查:根据要求,可以在间隔之间检查功能,但必须限制打开试验箱,因为它会扰乱条件。
                6. 恢复:将样品置于标准条件下,按规定浓缩、干燥后进行最终检验。
                7. 结论:试验前按照约定的标准与原始基准进行比较。

                4. 严重程度和持续时间

                IEC 60068-2-78 提供多种温度-湿度-时间组合可供选择;实践中常见的水平是湿热,温度约为 40°C,相对湿度非常高(约 93% RH),持续时间从几天到几十天不等。选择正确的组合必须来自于实际的使用环境,而不是习惯 — 文中提出了根据使用环境选择试验的原则。根据使用环境选择环境试验。具体数值需要逐字与应用时的标准进行比较。

                请求中包含的元素 对结果的影响
                温度和相对湿度 确定吸湿率和腐蚀机制
                维护时间 对于吸湿材料,时间是主要变量,而不是温度
                电源状态 使用引起电化学腐蚀和闪络的电压进行试验
                恢复条件 判断绝缘参数重新测量是否有效
                是否覆盖样品以保护样品 正确评估涂层、标签和粘合剂的有效性
                试验箱内温度和湿度数据随时间变化的图表
                随着时间的推移,温度-湿度记录证明试验条件在允许的公差范围内。

                5. 如何评估:通过测量什么来查看湿度的影响

                目视检查不足以得出湿度试验的结论。您应该选择对湿度敏感的参数并在之前和之后进行测量:

                • 绝缘电阻——对材料表面和内部水分最敏感的指标。
                • 漏电流在规定的工作电压或试验电压下。
                • 功能衰退— 传感器错误、信号丢失、组件功能丢失。
                • 外观有分类— 严重程度(无损伤、轻微损伤、不可接受的损伤)。

                最常见的错误是在从试验箱中取出样品后,当表面仍然潮湿时立即测量绝缘电阻。结果反映的是表面的水分,并不反映产品的实际变质情况。

                6. 常见错误以及如何避免

                • 编写“湿度试验”,无需记录试验代码、温度、湿度或时间— 结果无法与标准进行比较。
                • 在表面仍湿润时测量绝缘性能——错误的结论太糟糕了(或者好得不容忽视)。
                • 忽略电源状态— 完全丧失评估电偶腐蚀风险的能力。
                • 使用 Cab 然后总结热带环境— 真实环境有昼夜循环,需要 Db 或热湿度组合。
                • 多次打开试验箱以检查功能— 干扰湿度并产生意外的凝结。
                • 未记录样品在试验箱中的位置— 湿度因地点而异,在比较样品时会引起争议。
                技术人员测量湿度试验后样品的绝缘电阻
                测量绝缘参数是评估热湿试验结果的决定性步骤。

                7. 常见问题

                Cab 是否会导致样品凝结?

                Cab 的目标是使样品在稳定期间不出现冷凝。当温度变化或打开试验箱时可能会发生冷凝;因此,需要明确转移率和恢复处理。

                湿热试验需要给样品供电吗?

                取决于目标。无动力试验评估材料和结构的防潮性能;使用电源进行试验可以评估电化学腐蚀、漏电流和闪络。许多程序都需要两种不同形式的状态。

                样本会受到影响多久?

                没有通用的答案:这取决于材料、严重程度以及是否有保护涂层。因此,时间必须由处方者根据评价目的来选择,并且结果只有在试验的时间范围内才有意义。

                可以用 85/85 代替 Cab 吗?

                这是湿度试验系列的两种不同变体:一种是用于许多组件的高严酷水平下的稳定热湿度,一种是用于一般产品的环境水平下的稳定热湿度。如果要求不允许,则不应互换使用;文章末尾的“相关文章”部分讨论了湿热结果解释的局限性。

                潮湿试验后,样品是否再次正常运行并通过?

                还不够。水分试验通常旨在评估长期变化;样品可以在试验后立即重新运行,但之后可能会迅速降解。合格判据必须通过测量参数的允许变化来预先确定,而不仅仅是“仍然可以运行”。

                可以在一个室中试验多个样品吗?

                是的,如果确认试验箱的均匀性并且记录清楚地说明了每个样品的位置。有必要避免让样品互相阻塞,改变局部的水分交换。

                八、结论

                Cab 试验是评估稳态条件下湿度长期影响的标准试验。仅在需要记录样品的试验代码、温度、湿度、时间和供电状态时有效;同时,记录必须包含一段时间内的状况数据以及试验前后湿度敏感参数的测量结果。

                在将 Cab 放入试验程序之前,应完成三件事: 确认实验室符合 IEC 60068-3-6 标准;明确规定恢复条件和测量时间;并与客户就基于测量参数而不是视觉感知的合格判据达成一致。

                参考资料

                • IEC 60068-2-78 — Cab 试验:湿热、稳态。
                • IEC 60068-2-30 — 试验 Db:热湿循环。
                • IEC 60068-2-67 — Cy 试验:稳定的热量和湿度,主要针对组件的加速形式。
                • IEC 60068-3-6 和 60068-3-11 — 气候室的承受能力验证和不确定性计算。
                • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
                • TCVN 7699-2-78 — 相应的国家版本(如果已发布)。

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                  本文为我们整理的解读内容;不是法律建议。企业在将相关文件/标准应用于具体产品之前,需要逐字比较。

                  查看更多:版权政策及免责声明由 ticforall.com 提供。

                  根据 IEC 60068-2-5 进行太阳辐射试验 (Sa) 和室外材料降解

                  0
                  文章《根据 IEC 60068-2-5 进行太阳辐射试验 (Sa) 和室外材料降解》的封面图

                  户外产品不仅要受到热量和湿度的影响,还要受到太阳辐射的影响,这是最快且最难模拟的材料降解剂。 IEC 60068-2-5(试验 Sa)是一项模拟地面太阳辐射的试验,用于评估材料老化和评估辐射的热效应。

                  本文解释了 Sa 试验、必须记录的参数、材料的失效机制以及从加速试验到户外寿命的外推限制。

                  1. 太阳辐射试验可以回答哪些问题?

                  • 塑料材料、油漆、橡胶和标签在受到辐射时是否会变质(变色、变脆、破裂、剥落)?
                  • 由于辐射吸收,设备表面温度和内部温度增加了多少?
                  • 在强辐射的昼夜循环中,设备是否仍能正常运行?
                  • 哪个部分是最热点?它是否超出了材料限制?

                  与纯温度试验不同,辐射选择性地作用于材料和颜色:在相同条件下,深色、高吸收性表面将明显比浅色表面更热。

                  2. 与露天自然干燥有何不同?

                  方面 在试验箱里试试 Sa 户外自然晾干
                  控制条件 是:辐射、温度、湿度、周期均可控 否:取决于天气、季节、地理位置
                  时间 更短(几周/几个月而不是几年) 很长,也许很多年
                  再现性 高 低
                  代表现实 想要推断长寿,就必须验证相关性 代理组合最高,但难以比较
                  成本 设备要求高,时间要求低 设备少,准时率高
                  带有模拟太阳光谱灯的太阳辐射试验箱
                  辐射实验室模拟受控条件下太阳辐射的光谱和强度。

                  3. 三种常见用途

                  目的 怎么做 评价标准
                  材料劣化评估 在昼/夜循环后将材料样品长时间暴露在辐射下 颜色、光泽、拉伸强度、脆性、表面开裂的变化
                  评估辐射的热效应 将辐射照射到设备上,测量点温度 表面和内部温度,与空气温度的差异
                  户外装备评论 将辐射与昼夜循环和设备操作相结合 功能、参数、局部过热现象

                  4. 记录参数

                  参数 为什么它很重要?
                  辐射强度(W/m²) 确定热负荷和材料降解率
                  光谱分布(波长范围) 紫外线比红外线更容易造成塑料降解;不同的光谱给出不同的结果
                  光/暗循环 模拟昼/夜循环,这会影响材料疲劳和温度
                  室温度或空气温度 高温加速老化;需要记录来区分热效应和辐射效应
                  相对湿度 湿度与辐射和热量相结合会导致加速老化
                  总辐射剂量或暴露时间 是试验之间比较的基础
                  样品位置和方向 样品倾斜或平坦,其面向光源的方向都会影响接收剂量

                  关于辐射水平,标准提供了水平和频谱分布表供选择;通常用于模拟峰值地面条件的总辐射水平约为 1,120 W/m²。企业需要比较逐字标准和所需文件,以选择合适的级别和应用范围。

                  5. 按材料分类的失效机理

                  材料/细节 机制 标志
                  工程塑料、设备外壳 由于紫外线和氧化而导致聚合物链分解 变色、表面粉化、脆化、开裂
                  油漆、涂料 失去连接、层剥落 剥落、失去光泽、露出粉底
                  橡胶、垫片 老化、失去弹性 坚硬、龟裂、失去密封性
                  标签、油墨 变色、墨迹飞扬 无法读取、标签剥落
                  屏幕、偏光层 透明度降低、变色 对比度降低、泛黄
                  暗部细节 辐射吸收大,局部温度高 变形、软塑料、附近部件劣化
                  塑料材料样品在实验室中暴露于模拟辐射下
                  材料劣化的评估需要记录暴露前的状况并在每个时间点进行检查。

                  6. 推断户外寿命时的局限性

                  需要注意的是:加速辐射试验并不能自动表明户外寿命。要推断,您需要:

                  1. 室内的光谱和辐射强度与使用地点的条件之间存在相关性。
                  2. 考虑户外共存的其他因素:水分、盐分、粉尘、热循环和雨水。
                  3. 考虑到老化的机制:辐射加速可能会触发与多年户外老化不同的机制。
                  4. 如果您想给出寿命数字,可以使用实际户外暴露的控制数据。

                  因此,Sa 试验结果应被解释为在规定条件下抗辐射性能的证据,而不是关于户外使用年限的结论。

                  7. 常见错误

                  • 不记录辐射光谱,仅记录总强度 — 这两个试验对材料的影响可能完全不同。
                  • 没有记录温度和湿度,使得不可能将辐射的影响与热/湿度的影响分开。
                  • 仅用肉眼检查外观,忽略机械性能的恶化和轻微的颜色变化。
                  • 不要以有代表性的方向和角度放置样品,导致样品之间收到的剂量不同。
                  • 直接从试验持续时间推断预期寿命,没有相关数据。
                  • 没有照片或对照样品,失去比较的能力。
                  太阳辐射试验后的塑料样品和控制标签
                  对照样品保持相同的条件,以帮助客观评估辐射衰减水平。

                  8. 常见问题

                  选取 Sa 可以代替户外晾晒吗?

                  不是。选取萨缩短了时间并控制了条件,但并没有完全重现户外特工的组合。这两种方式是相辅相成的。

                  室内设备需要进行 Sa 试验吗?

                  室内使用通常不需要。但如果产品在阳光充足的地方运输、储存或临时使用,则可能有必要。

                  太阳辐射会增加设备温度吗?

                  是的,这是对电气和电子设备最重要的影响。吸收辐射的表面温度可能明显高于空气温度。

                  应选择什么辐射水平?

                  根据要求或行业标准,通常对应于使用地点的最高条件。有必要逐字比较标准并明确说明所选级别。

                  选取 Sa 需要多长时间?

                  取决于目标:热评估在峰值辐照度下可能只需要几个小时;材料降解评估需要持续数百小时的周期。没有共同时间。

                  Sa 试验可以与热湿试验结合吗?

                  是的,在现实中,户外总是两者兼而有之。但需要检查设备承受能力并清楚记录程序,因为高湿度会影响照明系统和实验室的稳定性。

                  9. 结论

                  太阳辐射试验是所有户外产品的必要试验,但也是一个容易被过度解读的试验。结果仅在记录完整强度、光谱、周期、温度、湿度和总暴露时间时有效。

                  要做的三件事:记下试验的所有七个参数;必要时通过视觉和机械性能试验来评估材料;在没有相关数据的情况下,请勿推断户外寿命。

                  参考资料

                  • IEC 60068-2-5 — 试验 Sa:模拟地面太阳辐射。
                  • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
                  • IEC 60068-2-9 — 太阳辐射试验指南(相关指导文件)。
                  • IEC 60068-2-78 和 2-30 — 需要结合室外条件时进行湿热试验。
                  • TCVN 7699-2-5 — 相应的国家版本(如果有)。

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                    设备自加热:如何确定合适的试验箱温度

                    0
                    文章《设备自加热:如何确定合适的试验箱温度》的封面图

                    正在运行的设备的内部温度可能比实验室温度高 10–30 °C 甚至更高。如果忽略这种现象,试验结果可能会在两个方向上被误解:当设备承受比要求更严格的条件时,试验结果会被误解为“通过”;当总温度超过设计极限时,试验结果会被误解为“失败”。

                    本文演示了如何确定自加热以及如何使用它来选择合适的试验箱温度。

                    1. 什么是自热以及为什么它很重要?

                    自热是指设备在通电时由于组件、电源、电机或电源电路中的功率损耗而自动发热的现象。结果是设备上某个点的实际温度:

                    样品实际温度=腔体温度+自热温升

                    因此,在设备运行时“在 X 温度下进行试验”并不意味着样品经受 X 温度。这对于以下方面尤其重要:

                    • 大承受能力电源设备:电源、逆变器、充电器、照明设备。
                    • 该装置是密封的,没有风扇或通风孔。
                    • 实际使用时,设备安装在封闭的柜内。
                    • 设备有电池或者电池,因为高温直接影响安全性和寿命。

                    2. 如何判断自发热

                    1. 选择测量点:代表点和最高风险点 – 靠近电源、最狭窄位置的电源组件。
                    2. 设置传感器:牢固地连接到要测量的零件上,与室壁和直接气流隔离。
                    3. 无功率模式下的测量:样品与室温度达到平衡后,记录每个点的温度。
                    4. 供电模式测量:对于在代表性状态下运行的样本(待机、标称负载、计划峰值负载)。
                    5. 等待热稳定:温度不再随时间显着升高;现在是记录结果的时候了。
                    6. 计算温升:稳态温度与相应的室温度之间的差异。
                    7. 在不同的室温度下重复如有必要,因为温升可能随环境温度而变化。
                    带主动设备和内置传感器的温度试验箱
                    测量自发热量需要将传感器放置在设备内部热风险最高的位置。

                    3. 待试验的负载状态

                    状态 热特性 什么时候评估?
                    无电源(关闭) 样品温度接近试验箱温度 评估可行性、储存和运输
                    等待(空闲/待机) 发热量小,主要来自备用电源 设备经常处于待机模式
                    在标称负载下运行 平均发热量,代表典型用途 大多数程序都会选取
                    在最大负载下运行 最高热量产生、最热点 设备具有高负载模式;评估安全裕度
                    充电/放电模式(适用于带电池的设备) 电池发热集中 移动设备、储能设备

                    在报告中,有必要明确说明每次试验中的负载状态,因为同一设备在不同状态下的温升明显不同。

                    4. 利用自热结果选择试验箱温度

                    目标 如何设置试验箱温度 注释
                    评估在 X 温度环境下运行的设备 将试验箱设置为温度 X,让设备自行产生热量;测量样品的实际温度 反映正确的使用条件;样品温度可以高于 X
                    确保样品在最热点处承受正确的温度 X 将试验箱温度设置为 X 减去该点的预期温升 必须明确补偿方式和依据;避免误导性结果
                    评估可行性(不活动) 将试验箱设置在温度 X,设备不供电 消除自热的影响
                    老化可靠性筛选 经常使用单元化货物温度来加速故障检测 通常根据具体产品标准,而不是根据 IEC 60068

                    注意点:试验箱温度补偿是一项工程决策,必须在试验计划和报告中明确记录。如果只说“在 40℃下试验”,但样品实际上因自热而达到 60℃,那么结果就不再透明了。

                    该设备记录带电源的样品随时间变化的温度数据
                    温度曲线显示样品何时达到稳定状态以及实际温升。

                    5. 与其他试验的交互

                    结合 效果 注意事项
                    自发热+湿热试验 较高的温度会导致局部相对湿度下降;否则设备关闭时可能会导致凝结 整个试验过程中应记录电源状态
                    自加热+低压 通过对流散热的能力下降,样品温度升高 对于高海拔运行的设备尤其重要
                    自热+冷试 即使在低温的环境下,局部热点仍可能高于允许的限度 需要在热点进行测量,而不仅仅是环境
                    自热+冷凝 开/关循环在设备内创建局部湿度循环 如果试验有开/关周期,则记录占空比

                    6. 常见错误

                    • 仅测量室温度然后得出样品温度的结论。
                    • 不记录负载状态试验时 — 结果不可重现。
                    • 打开设备后立即测量,尚未达到热稳定性。
                    • 室温度补偿无需记录依据,记录的透明度丧失。
                    • 试验低压时不考虑自热,导致低估样品的实际温度。
                    • 忽略材料限制:补偿达到目标温度可能会使试验箱温度超出样品中垫圈、塑料或电池的承受能力。
                    • 不检查试验箱功能:大型自热设备可能会导致试验箱无法维持设定温度。
                    有源电子设备上的热传感器位置图
                    传感器的位置决定了自热评估的结果 — 必须选择最热和有代表性的点。

                    7. 常见问题

                    自热引起的温升会随环境温度变化吗?

                    是的。组件性能和散热机制均取决于温度,因此不同试验箱温度下的温升可能会有所不同。因此,测量应在与试验相关的温度下进行。

                    试验设备运行时是否需要进行室温补偿?

                    不是必需的,但必须明确说明如何做。如果目标是评估在温度环境下运行的能力

                    您如何知道已达到热稳定性?

                    当测量点的温度在足够长的时间内随时间变化很小时。该时间取决于设备的热质量和承受能力。

                    如果设备带有电池,测量时要注意什么?

                    单独测量电池处的温度。高温影响安全和寿命;一些行业标准对电池和系统温度限制有具体要求。

                    如果设备运行时试验箱无法保持温度怎么办?

                    试验结果无效。需选择承受能力补偿较大的室,或减少样品装载量并记录。

                    我应该选择哪种负载状态?

                    选择一个能代表实际使用情况的状态,并在试验计划中明确说明。对于安全关键设备,应在规定的最高负载水平下进行试验。

                    八、结论

                    自热是解释温度试验结果之前必须了解的参数。忽略它会导致两种类型的错误:假设设备“通过”,而实际上热点已超出限制,或者当设备受到与文档描述不符的试验条件时得出“失败”的结论。

                    要做三件事:测量代表性负载状态下的温升;试验计划中明确说明加载状态和自热处理方法;并在试验高功率设备之前检查暗室的功能。

                    参考资料

                    • IEC 60068-1 — 一般规定和指南。
                    • IEC 60068-2-1、2-2、2-14 — 温度试验。
                    • IEC 60068-2-13 和 2-39 — 低压和低压温度/湿度组合。
                    • IEC 60068-3-7 — 在负载温度室中进行测量。
                    • IEC 60068-3-11 — 试验箱内气候条件的不确定性。

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