L'importance et les méthodes de test d'élévation de température dans les appareils électroniques et électriques

L'échauffement désigne l'augmentation de la température de divers composants d'appareils électroniques et électriques par rapport à la température ambiante. Lorsqu'un conducteur est sous tension, sa température de surface augmente au fil du temps en raison de l'effet thermique du courant, jusqu'à atteindre un état stable. L'échauffement nominal d'un moteur est l'échauffement maximal admissible de l'enroulement sous une température ambiante spécifiée (généralement 40 °C), qui dépend de la classe d'isolation de l'enroulement.

L'évaluation de l'élévation de température reflète non seulement l'état de dissipation de chaleur du moteur, mais permet également d'évaluer si sa gestion thermique fonctionne correctement. Pour vérifier la durée de vie et la stabilité des produits électroniques, des tests d'élévation de température sont généralement effectués sur des composants critiques (tels que les puces de circuits intégrés) en faisant fonctionner l'appareil à des températures supérieures à sa température de fonctionnement nominale (par exemple, 25 °C) jusqu'à une température spécifiée (par exemple, 70 °C), en enregistrant l'élévation de température au-dessus de la température ambiante et en validant ainsi la conception.

1. Importance des tests d'élévation de température
Test d'élévation de température Il s'agit d'une procédure standard utilisée dans les tests de type de produits électriques, principalement pour évaluer les variations de température des produits électriques et de leurs composants afin de garantir la conformité aux normes de sécurité. Avec le développement rapide de la technologie des produits électriques, les tests d'élévation de température sont devenus essentiels pour évaluer la sécurité des appareils et des composants. Un fonctionnement prolongé à des températures élevées peut dégrader les performances des matériaux isolants, ce qui peut entraîner des décharges électriques, des brûlures ou des incendies. Par conséquent, les tests d'élévation de température sont une mesure essentielle pour prévenir ces risques de sécurité.

2. Méthodes de test d'élévation de température

Les méthodes de test d’élévation de température sont généralement classées en mesures avec et sans contact :

NMéthodes de mesure au contact

Les méthodes sans contact mesurent la température de la surface de l'objet testé et nécessitent généralement une correction de l'émissivité de surface pour obtenir des températures précises. Cependant, ces méthodes sont limitées par des facteurs tels que la distance entre l'objet et l'instrument, et la présence de vapeur d'eau, de fumée, de poussière, etc., dans le trajet du rayonnement, ce qui peut réduire la précision de la mesure. Les techniques courantes de mesure de la température sans contact comprennent :

• Mesure de la température spectrale : détermine la température en mesurant le spectre du rayonnement émis par la surface de l'objet.
• Interférométrie holographique : utilise les phénomènes d’interférence pour mesurer les changements de température.
• Mesure de la température tricolore basée sur CCD : utilise une caméra CCD pour capturer les informations tricolores afin de calculer la température.

Méthodes de mesure de contact

Les méthodes de contact impliquent une interaction directe avec l'objet testé et offrent une précision et une fiabilité supérieures. Les principaux éléments de mesure de la température comprennent :

• Thermocouples : Basés sur l’effet Seebeck, les thermocouples mesurent la température grâce à la tension générée par la différence de température entre deux matériaux différents à leur jonction.
• Détecteurs de température à résistance (RTD) : mesurent la température en fonction du changement de résistance électrique avec la température.
Les méthodes de mesure par contact sont largement utilisées en raison de leur capacité à mesurer directement la température réelle de l’objet.

3. Mise en œuvre des tests d'élévation de température

Préparation avant le test

• Étalonnage de l'équipement : tous les équipements de test doivent être étalonnés chaque année. Des autocollants d'étalonnage doivent être apposés sur les instruments, indiquant la date et le cycle du dernier étalonnage.
• Inspection de l’échantillon : vérifiez l’intégrité de l’échantillon, en vous assurant que les composants, les accessoires et les pièces jointes sont complets.
• Conditions environnementales : Placer l'échantillon dans un environnement à 23 °C ± 2 °C et 50 à 90 % d'humidité relative pendant 10 heures pour permettre à sa température de surface de s'équilibrer avec la température ambiante avant le test.

Test et enregistrement

• Atteinte de l’équilibre thermique : l’appareil ou ses composants doivent fonctionner dans des conditions de charge normales jusqu’à atteindre l’équilibre thermique, et les données de température à différents points doivent être enregistrées.
• Enregistrement des données : enregistrez l'augmentation de la température, la tension, le courant, la puissance d'entrée, la tension de sortie, le courant de sortie et la puissance de sortie du produit testé.
• Stabilité de la température environnementale : Surveillez la stabilité de la courbe de température ambiante, en vous assurant que les fluctuations restent dans des limites acceptables.
• État de fonctionnement de l'appareil : si des anomalies (telles que du bruit, des étincelles, des vibrations, une protection thermique, etc.) surviennent, enregistrez immédiatement les données existantes, arrêtez le test, analysez la cause et résolvez le problème.
• Analyse de courbe : examinez les variations de la courbe de température à chaque point de test. Si des anomalies sont détectées, enregistrez les données et analysez la cause.
• Gestion de l’environnement de test : minimiser l’activité du personnel pendant les tests, en évitant notamment les mouvements rapides pour ne pas affecter la température ambiante et la précision des résultats des tests.

Grâce à une rigueur test d'élévation de température, la sécurité et la stabilité des produits électriques en utilisation réelle peuvent être efficacement assurées, évitant ainsi les risques potentiels causés par une élévation excessive de la température.

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