Покупатель присылает нам требование палаты:
−40°C до +85°C
800л рабочие пространства с питанием DUT
Спецификация выглядит почти готовой. Затем возникает ещё один вопрос:
Сколько тепла будет генерировать DUT внутри камеры?
Этот ответ может изменить конфигурацию камеры.
100-килограммовый неэлектрический агрегат и аккумуляторная система на 100 кг могут занимать одинаковое пространство и иметь одинаковую массу, но они не создают одинакового теплового спроса. Питаемый DUT может непрерывно добавлять сотни — а то и тысячи — ватт тепла, пока камера пытается контролировать температуру.
Для покупателей цель — не самостоятельно проектировать систему холодильной системы. Важно понимать, какие цифры указывать, что они означают и когда генерация тепла DUT может вывести применение за рамки стандартной камеры.
В этом руководстве объясняется, как оценить тепловую нагрузку DUT, почему важны температура и режим работы, а также какую информацию следует включить при запросе камеры для экологических испытаний.
Какова тепловая нагрузка DUT?
DUT расшифровывается как устройство под проверкой.
В этой статье тепловая нагрузка DUT означает тепло, образующееся внутри камеры DUT во время его работы. Обычно он выражается в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).
Это не то же самое, что вес DUT.
| Параметр | Пример | Почему это важно |
|---|---|---|
| Вес DUT | 30 кг | Влияет на тепловую массу, которую необходимо нагревать или охлаждать |
| Вес крепления | 15 кг | Добавляет тепловую массу |
| Тепловая нагрузка DUT | 800 Вт | Добавляет тепло, которое охлаждающая система должна удалить |
| Размеры DUT | 500 × 400 × 300 мм | Влияет на рабочее пространство и воздушный поток |
| Количество | 4 штуки | Изменяет общую массу и потенциально общую тепловую нагрузку |
Полезный способ разделить эти два аспекта:
Вес показывает, насколько сильно материал должен изменить температуру. Тепловая нагрузка показывает, сколько тепла камера должна непрерывно отводить во время работы DUT
.
Пассивный компонент весом 30 кг может практически не вырабатывать непрерывного тепла.
Электроэлектронная система весом 30 кг могла бы вырабатывать 800 Вт.
Та же масса. Требования к камере совсем другие.
Примечание по терминологии
Поставщики камер также могут использовать такие термины, как статическая нагрузка, мертвая нагрузка и живая нагрузка.
DUT, полка или приспособление, которое должно менять температуру, но не генерирует собственное тепло, вносит тепловую массу.
Питание DUT, которое выделяет тепло внутри рабочего пространства, создаёт дополнительную живую тепловую нагрузку.
Для простоты: в этой статье используется тепловая нагрузка DUT при конкретном упоминании тепла, генерируемого рабочим испытательным образцом.
Почему важен тепловой нагрузка DUT?
Рассмотрим камеру, охлаждающую при температуре около −40°C, пока DUT остаётся с питанием.
Система охлаждения отвечает на два разных требования:
Камера, DUT и светильник должны быть охлаждены.
В то же время:
Работающий DUT возвращает тепло в тестовое пространство.
Это дополнительное тепло может изменить холодильную ёмкость, необходимую для применения.
Поэтому камеру не следует выбирать только по температурному диапазону и объёму рабочего пространства при тестировании питаемых устройств
.Как рассчитывать тепловую нагрузку DUT?
Для покупки обычно не требуется сложное термодинамическое расчёт.
Используйте лучшую информацию, которая у вас есть.
1. Лучшее: используйте измеренное теплоотдаление
Если производитель DUT или ваша инженерная команда уже знает фактическое рассеивание тепла при необходимых условиях эксплуатации, используйте это значение.
Например:
Измеренное рассеивание тепла DUT: 620 Вт
По возможности также указывайте условия работы:
DUT рассеивание тепла: 620 Вт непрерывно при нормальной работе.
Это более полезно для поставщика камеры, чем оценка тепла при максимальном электрическом рейтинге.
2. Хорошо: используйте известные данные о потере энергии
Электрический вход и тепловыделение не всегда одинаковы.
Рассмотрите инвертор. Он может получать значительную электрическую мощность, при этом большую часть этой энергии подаёт на нагрузку вне камеры. В таком случае полный электрический вход не должен автоматически рассматриваться как тепло, выделяемое внутри тестового пространства.
Если инженерныеданные о фактических потерях доступны, предоставьте их вместо
этого.Практический вопрос не просто:
Сколько мощности поступает в DUT?
Это:
Сколько тепла выделяется внутри камеры?
3. Оценка: используйте напряжение × ток
Если реальные данные о рассеивании тепла недоступны, электрические входы всё равно могут дать полезную начальную оценку.
Для простого DUT с питанием постоянного тока:
Мощность (W) = напряжение (V) × ток (A)
Например, устройство на 24 В постоянного тока, потребляющее 10 А, имеет максимальный электрический вход:
24 × 10 = 240 Вт
Если четыре одинаковых DUT работают одновременно:
240 × 4 = 960 Вт максимальный электрический вход
Это не означает автоматически 960 Вт фактического рассеивания тепла.
Но она даёт поставщику камеры полезную информацию, когда более точных данных нет.
В запросе на запрос правильно его идентифицировать:
Максимальный электрический вход: 960 Вт; фактическое рассеивание тепла не измеряется.
Это лучше, чем представлять оценку как измеренные тепловые данные.
Когда не стоит самостоятельно оценивать тепловую нагрузку?
Для простого электронного компонента электрического входа может быть достаточно для начала рассмотрения заявки.
Более сложные DUT требуют дополнительной информации.
Типичные примеры включают моторы, инверторы, преобразователи мощности, системы зарядки/разряда аккумуляторов и мощную электронику. То же самое происходит, когда электрический или механический выход покидает камеру или когда питание DUT значительно меняется между режимами работы.
В таких случаях предоставьте доступную информацию о:
Входная мощность
Режим работы
Данные об эффективности или потерях
куда идёт выходная энергия
Нормальные и максимальные условия эксплуатации
Поставщик камеры затем может определить, какое значение имеет значение для расчёта холодильных установок.
«Мой DUT — 800 Вт.» Что ещё нам нужно знать?
В RFQ иногда говорится:
«DUT — 800 Вт, нам нужно −40°C.»
Это полезно, но пока не является полным требованием для камеры.
Во-первых, что значит 800 Вт?
Это номинальная мощность, максимальный электрический вход, нормальная рабочая мощность или измеренное рассеивание тепла?
Во-вторых, когда DUT питается?
DUT мощностью 800 Вт, работающий на протяжении всего цикла охлаждения, создаёт иные требования, чем тот, который включается только после достижения температуры задержки камеры.
В-третьих, 800 Вт — непрерывная или пиковая?
Если DUT обычно работает на 300 Вт, но кратковременно достигает 800 Вт, укажите оба значения и объясните, когда наступает пик
.Наконец, что означает −40°C в профиле теста?
Существует существенная разница между:
Удерживать −40°C при питании DUT
и
Охлаждайте от +85°C до −40°C при 5°C/мин при питании от DUT
.Поэтому тепловая нагрузка всегда должна учитываться вместе с условиями испытания
.Почему температура важна для тепловой нагрузки DUT
Одним из важнейших факторов покупки является то, что тепловая нагрузка не должна рассматриваться как одна фиксированная мощность при каждой температуре камеры.
Для стандартных камер высокой и низкой температуры ITM-LAB GDW, а также камер температуры и влажности GDJS текущая конфигурация такова:
| Температура камеры | Стандартное руководство тепловой нагрузки DUT |
|---|---|
| Температура выше −30°C | Примерно 300 Вт |
| Ниже −30°C | Примерно 100 Вт |
| Большая тепловая нагрузка | Конфигурацию холодильников следует проверить перед заказом |
Эти показатели являются стандартными инструкциями по конфигурации, а не универсальными пределами производительности для каждого размера камеры и тестового профиля. Масса DUT, масса прибора, режим работы и требования к изменению температуры всё ещё предстоит учитывать.
Урок покупки прост
:Один и тот же DUT может требовать другой конфигурации холодильника при другой тестовой температуре.
Рассмотрим DUT мощностью 250 Вт.
При −20°C 250 Вт входит в стандартную направленность, указанную выше.
При −40°C те же 250 Вт превышают стандартную низкотемпературную норму и должны быть определены перед заказом, чтобы можно было пересмотреть конфигурацию холодильного оборудования.
DUT не изменился.
Требуемое условие теста имело значение.
Большая тепловая нагрузка не означает просто большую камеру
Предположим, что двум клиентам нужно рабочее пространство на 800 л.
У клиента А пассивный DUT
.У клиента B есть питаемый DUT, вырабатывающий несколько киловатт тепла.
Требуемое рабочее пространство может быть одинаковым, но спрос на холодильную систему — нет.
Более высокая тепловая нагрузка DUT может требовать увеличения холодильной ёмкости или специализированной конфигурации холодильных
установок.Итак:
Объём камеры ≠ вместимость холодильника
Выбор камеры большего размера только потому, что DUT генерирует больше тепла, не удовлетворяет основную потребность.
Рабочее пространство должно быть выбрано с учетом размеров, количества и потребностей в воздушном потоке DUT.
Система охлаждения должна оцениваться с учётом реальных тепловых требований.
Пример применения ITM-LAB: тепловая нагрузка аккумулятора мощностью 3
кВтКонфигурация камеры ITM-LAB служит полезным примером того, почему тепловая нагрузка DUT следует обсуждать до заказа камеры.
Заявка включала:
| Требования | Реальный проект |
|---|---|
| Камера | GDJS-800L |
| DUT | Батарея |
| Вес DUT | 100 кг |
| Температурный диапазон | −40°C до +100°C |
| Заданная тепловая нагрузка DUT | 3 000 Вт |
| Система охлаждения | Каскадное охлаждающее | оборудование
| Конфигурация компрессора | 2 × компрессора Tecumseh мощностью 6 л.с | .
Стандартная конфигурация холодильного оборудования для этого не использовалась.
GDJS-800L был оснащён каскадной холодильной системой с двумя компрессорами Tecumseh мощностью 6 л.с. для удовлетворения требований применения.
Важный момент — не мощность компрессора сама по себе. Посмотрите на требования, которые появились первыми:
100 кг DUT
Заданная тепловая нагрузка 3 000 Вт
температурный диапазон до −40°C
Эти условия пришлось учитывать при настройке системы охлаждения.
Для покупателя урок прост:
Рабочее пространство показывает, подходит ли DUT. Тепловая нагрузка DUT помогает определить, какую конфигурацию холодильника требует тест.
Инженерное примечание: Проект предусматривал тепловую нагрузку DUT мощностью 3 кВт и диапазон камеры от −40°C до +100°C. Эти значения не следует интерпретировать как означающие, что DUT непрерывно рассеивается 3 кВт при каждой температурной точке, если только это условие работы не определено отдельно требованием к испытанию.
Вес DUT и вес крепления всё ещё имеют значение
Тепловая нагрузка не заменяет вес DUT как вход выбора.
Они описывают разные тепловые требования.
Пассивный DUT весом 50 кг может практически не иметь непрерывного тепла, но камера всё равно должна изменять температуру 50 кг материала.
Добавьте алюминиевый светильник весом 20 кг, и камера теперь должна изменять температуру:
50 кг DUT + 20 кг приспособления
Питаемый DUT добавляет живое тепло поверх этой тепловой массы.
Это особенно важно, когда тест определяет скорость изменения температуры.
По этой причине предоставьте оба:
DUT и масса крепления
и
Генерация тепла DUT.
Удержание −40°C — это не то же самое, что охлаждение при 5°C/мин
Рассмотрим DUT мощностью 800 Вт.
Тест А
Поддержание −40°C
Питание на DUT
Тест B
Прохлада от +85°C до −40°
CТребуется 5°C/
минDUT питается по всей охлаждающей рампе
Это не эквивалентные требования к холодильному хранению.
Определённая скорость набора увеличивает нагрузку на производительность, в то время как камера также учитывает тепловую массу DUT и прибора, а также тепло, генерируемое питаемым образцом.
Вот почему покупателям следует различать:
Температурный диапазон
и
нагруженная производительность при изменении температуры.
Камера, способная достигать −40°C, не соответствует автоматически всем требованиям по скорости охлаждения при −40°C.
Возможность удержания ≠ возможности загруженного пандуса.
Что если требуется влажность?
Теплогенерирующие DUT также требуют внимания при тестировании температуры и влажности.
Питание DUT может создавать более тёплые локальные условия вокруг образца, влияя на локальную связь между температурой и относительной влажностью и потенциально влияя на поведение конденсации.
Для приложения GDJS избегайте предоставления только:
Диапазон температур: от −40°C до +100°
влажности
C Диапазон влажности: 20–98% относной
Вместо этого предоставьте фактически необходимые точки теста температуры и влажности, например:
+40°C / 93% относительной относимости
а также тепловая нагрузка DUT и рабочее состояние питания.
Камеру следует оценивать по фактическим условиям температуры и влажности, а не комбинировать отдельные максимальные значения из технического листа.
Четыре типичных сценария покупки
Следующие примеры показывают, как, по-видимому, похожие DUT могут привести к разным требованиям к камере.
Сценарий A — пассивная DUT
30 кг механического компонента
0 Вт живого тепла
от 40°C до +85°
CБез указания быстрого набора
Основные входы — это рабочее пространство, масса DUT/прибора и температурный диапазон.
Сценарий B — Питание DUT
Электроника массой 30 кг,тепловая нагрузка
300 Вт−20°C до +85°C
Теперь также необходимо учитывать генерацию тепла DUT и рабочее состояние.
Сценарий C — DUT с одинаковым питанием, более низкая температура
Электроника весом 30 кгстепловой нагрузкой
300 Вт от 40°C до +85°C
DUT не увеличился, и номинальная тепловая нагрузка не изменилась.
Но более низкие температуры меняют требования к охлаждению. Согласно стандартным рекомендациям GDW/GDJS выше, данная заявка должна быть рассмотрена перед оформлением заказа.
Сценарий D — питание DUT + резкое изменение температуры
Электроника массой 30 кг, требуетсятепловая нагрузка 800
Вт, от 40°C до +85°C
, 5°C/мин
Теперь камера должна быть оценена на:
Рабочее пространство + тепловая масса + живое тепло + низкие температуры + производительность с нагрузкой на рампу
На данный момент вопрос покупки уже не таков:
«Какая камера достигает −40°C?»
Он становится следующим:
Какая конфигурация камеры может провести мой реальный тест с моей реальной нагрузкой?
С какой экологической камеры стоит начать?
Тепловая нагрузка DUT влияет на конфигурацию, но требования к испытанию всё равно определяют семейство камер
.| Требования к экзаменам | Начните с | Что ещё нужно Подтвердить |
|---|---|---|
| Только температура | GDW | DUT, светильник, тепловая нагрузка, температура |
| Температура + влажность | GDJS | Тепловая нагрузка + фактические условия T/RH |
| Быстрые изменения температуры | KTB | Требование загруженного рампы + нагрузка на DUT |
| Тепловой шок | CTS | Требования к переносу, проживанию и восстановлению |
Вы можете ознакомиться с полной целью ITM-LAB Environmental Test Chamber
.Не выбирайте камеру только из DUT ватт.
Лучшая последовательность выглядит так:
Метод испытаний → DUT → тепловой нагрузки → температуре → требования к напуску → конфигурации камеры
Что стоит указать в RFQ?
Вам не нужно отправлять производителю камеры полный отчёт по теплотехнике.
Для управляемого DUT обычно достаточно следующей информации для начала рассмотрения заявки:
| Информация | Пример |
|---|---|
| DUT | Автомобильный электронный модуль |
| Количество | 4 штуки |
| Размеры DUT | 300 × 200 × 80 мм каждый |
| Общий вес DUT | 24 кг |
| Расписание | 10 кг алюминий |
| Источник питания | 24 VDC |
| Максимальный ток | По 5 по каждому |
| Рассеивание тепла | Указывайте измеренное значение, если доступно |
| Приводится во время испытаний | Да — охлаждение и задержание |
| Температура | −40°C до +85°C |
| Скорость наращивания | 5°C/мин при нагрузке |
| Влажность | Нет |
| Остановись | 60 мин |
Если фактическое рассеивание тепла неизвестно, скажите об этом
.Например:
24 В постоянного тока, максимум 5 А на DUT; фактическое рассеивание тепла не измеряется.
Это полезная инженерная информация.
Предполагаю, что значение тепловой нагрузки — нет
.Слабый RFQ против полезного RFQ
Слабый RFQ
Нужна экологическая камера на 800 л.
−40°C до +100°C.
Пожалуйста, цитируйте.
Поставщик может предложить цену на камеру, но важные вопросы по конфигурации остаются без ответа.
Полезные RFQ
DUT: Сборка
аккумулятора Общая масса DUT: 100 кг
Требуемое рабочее пространство: примерно 800
л DUT Тепловая нагрузка: 3 000 Вт
Температурный диапазон: от −40°C до +100°C
Питание во время теста: [состояние работы]
Влажность: [требуется / не требуется]
Скорость наращивания: [указано при необходимости]
Теперь поставщик может оценивать требования к холодильному оборудованию, а не выбирать камеру только по объёму и температуре.
Распространённые ошибки, которых следует избегать
Рассматривая килограммы как тепловую нагрузку. Масса DUT и генерация тепла DUT — это разные входы.
Рассмотрение мощности номинальной таблички как измеренное рассеивание тепла. Используйте реальные данные о рассеивании тепла, когда они доступны. В противном случае чётко определите электрический вход как оценку.
Это даёт ватт без температуры. Показатель тепловой нагрузки требует рабочего состояния.
При условии, что объём камеры определяет ёмкость холодильного оборудования. Рабочее помещение объёмом 800 л не показывает, сколько тепла с питанием DUT может выдержать система холодильной системы.
Сравнение скорости набора в пустой камере с требованием нагрузки. Если производительность загруженного рампы важна, укажите DUT, светильник и состояние питания.
Дорожная карта выбора тепловой нагрузки DUT
FAQ
Сколько ватт тепловой нагрузки DUT может выдержать камера окружающей среды?
Не существует универсальной мощности для всех камер окружающей среды и рабочих температур
.Для стандартных конфигураций ITM-LAB GDW и GDJS текущая система применения составляет примерно 300 Вт выше −30°C и примерно 100 Вт ниже −30°C. Перед заказом необходимо определить более высокие тепловые нагрузки, чтобы можно было пересмотреть конфигурацию холодильников.
Как рассчитать тепловую нагрузку DUT?
Используйте измеренные данные по рассеиванию тепла, когда они доступны. Если он недоступен, можно использовать известные электрические потери. Для простого постоянного тока DUT напряжение × ток дают первоначальную оценку электрического входа, но электрический вход не всегда равен теплу, высвобождаемому внутри камеры.
Требуется ли DUT мощностью 300 Вт при −20°C и −40°C?
Нет. Требуемая конфигурация холодильного оборудования зависит от условий работы. Согласно стандартному руководству GDW/GDJS ITM-LAB, −20°C и −40°C попадают в разные диапазоны тепловой нагрузки.
Требуется ли DUT мощностью 1000 Вт ровно 1000 Вт охлаждающей ёмкости?
Нет. Не оценивайте размер экологической камеры, используя простое сравнение мощности один к одному. Выбор холодильников также зависит от рабочей температуры, массы DUT и оборудования, скорости рампы, конструкции камеры и других тепловых нагрузок.
Влияет ли вес DUT на тепловую нагрузку?
Вес DUT влияет на тепловую массу, а не на непрерывное выработку тепла. Необходимо обеспечить и вес, и теплогенерацию, так как оба могут влиять на работу заряженной камеры.
Влияет ли тепловая нагрузка DUT на скорость охлаждения?
Да. Питание DUT добавляет тепло, пока камера пытается остыть. Если требуется определённая скорость нагружения, укажите её вместе с массой DUT, массой приспособления и рабочей тепловой нагрузкой.
Что если я не знаю точного рассеивания тепла от DUT?
Предоставьте доступные электрические данные, количество DUT и режим работы, и чётко укажите, что фактическое рассеивание тепла не измерялось. Поставщик камеры может определить, какая дополнительная информация необходима.
Можно ли адаптировать камеру окружающей среды под более высокую тепловую нагрузку DUT?
Да, в зависимости от применения. Требования к повышенной тепловой нагрузке следует пересмотреть перед заказом, чтобы система холодильной системы была настроена соответствующим образом. Описанное выше применение батареи GDJS-800L является одним из примеров специализированной конфигурации холодильных установок.
Прежде чем запросить смету
Для питаемого DUT избегайте указания только:
800 л / −40°C до +100°
CЭти цифры описывают рабочее пространство и температурный диапазон, но не полностью отражают температурные требования
.Более полезный RFQ включает:
Размеры и количество DUT
DUT и вес крепления
фактическая или предполагаемая тепловая нагрузка DUT
Температурный диапазон
когда DUT питается
Требуемая скорость роста
Влажность
Тестовый стандарт или тестовый профиль
Это даёт инженеру по применению достаточно информации, чтобы определить, подходит ли стандартная конфигурация или нужно ли отрегулировать систему охлаждения.
Нужно настроить камеру для питаемого DUT?
Отправьте в ITM-LAB информацию о DUT и профиль теста.
Мы можем проанализировать размер и массу DUT, нагрузку на приспособления, выработку тепла, температуру и влажность, требования к изменению температуры и рабочее состояние питания, чтобы определить подходящую конфигурацию камеры окружающей среды.
Основной CTA:
Сдать требование к тесту
Вторичный CTA:
Загрузить спецификацию теста
