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yabo2019体育下载_环境温度对开关电源适配器温度上升的影响及规则研究

1浏览背景和测试过程

在GB 4943.1-2011 《信息技术设备安全第1 部分:通用要求》标准1.4.12规定“温度测量条件”中,相关电气组件的温度限制规定,非温度相关设备相关组件的最高温度(T)不得超过温度限制(tmaxtamb-TMA),其中Tmax是满足实验要求的规定最高温度。Tamb是考试期间的环境温度。Tma是制造商技术规格允许的最高环境温度或35C(两者中较高的温度)[1]。

温度限制(Tmax Tamb-Tma)[1-2]方程式表明,Tamb是一个不确定的变量,根据地理位置、气候条件、气象条件、温度调节装置等因素,实验室环境温度可能会有所不同,温度限制取决于实验环境温度。假设Tamb提高TAMB,温度限制也相应增加TAMB,那么部件发热稳定后,T也会增加TAMB吗?在大量交换机电源适配器温度实验中,Tamb提高TAMB时,部件发热稳定一段时间后,组件的最高温度T不是提高TAMB,而是小于T <Tamb。

笔者对随机选择的一系列电源适配器进行了温度实验,以探索两者之间可能存在的某些规律。如图1所示的导航过程。

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图1导航程序

2考试前的准备

2.1样本选择

随机抽取几个开关电源适配器,样品编号和输出规格如下。

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2.2构建测试环境

测试环境如图2所示,用不通风的布将足够大的实验箱(长度宽度高度=4.5米2.1米2.7米)分为两个空间。其中开关电源与室内风速相似的空间风速约为0~0.2 m/s。

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图2测试环境

2.3试验方法

试验电压:90 V/50 Hz,264v/50hz:实验箱温度设定:从15开始实验,每5进行一次实验,根据样品的预期最高环境温度设定实验箱内最高实验温度。

实验箱湿度设置:所有实验湿度设置为55% RH。

输出负荷:使用稳定性好的精密电阻作为负荷,根据限度输出规范连接相应大小的电阻。实验箱内温度达到设定值,稳定1个小时以上后,开机进行实验,交换机电源适配器的发热稳定后,完成实验。在进行下一次实验之前,必须将交换机电源适配器部件温度恢复到初始状态。

温度监控点:监控内部所代表的三个组件的温度,以确保内部组件的发热明显,不会对内部组件的发热产生重大影响。三个部件分别是初级电解容量、变压器绕组和印刷板。

3实验数据整理与分析

3.1角样品温度测量值

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3.2 环境温度差及对应的温度监测点温度差

依据3.1 中的温度数值分别计算环境温度差和温度监测点温度差。

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3.3 计算ΔT/ ΔTamb的比值γ

依据3.2 中的数据计算ΔT/ ΔTamb 的比值γ,数值保留3 位有效数字。

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3.4 统计分析γ值的规律

从3.3 所得的γ 值可以看出γ 值的分布区间在[0.6,1],且试验电压对γ 值的影响不大。综合统计90 V 和264 V试验电压下不同元器件不同γ 值出现的个数,分别见图3,图4,图5。

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从图3、图4、图5 数据中可以看出不同元件对应的γ 值均主要分布区间为[0.75,0.90]。综合统计所有元器件γ 值共198 组数据,其中分布在[0.75,0.90] 的γ 值有170 组数据,占了总数的85.86%。从统计的数据中分析得出ΔT/ ΔTamb 的比值γ 大概率区间为[0.75,0.90]。

4 结语

经过多组试验的统计处理分析, 当Tamb 升高ΔTamb,经过一段时间元器件发热稳定后,元件的最高温度T 并不是升高ΔTamb,而是小于ΔTamb,且ΔT/ ΔTamb的比值γ 大概率区间为[0.75,0.90]。当Tamb 升高ΔTamb时,应用γ 值去修正元件最高温度即T 升高γ×ΔTamb,再用(T+γ×ΔTamb)与温度限值[Tmax-Tma+(Tamb+ΔTamb)]进行比较。

笔者建议:

1) 若γ=0.75,计算所得的元件最高温度依然超过温度限值,则应要求企业整改;

2) 若γ=0.9,计算所得的元件最高温度小于温度限值但在2 ℃ [3] 范围内,考虑到不确定度的影响,应建议企业整改;

3) 若γ=0.9,计算所得的元件最高温度小于温度限值且超过2 ℃ [3],则可以认为符合标准要求。

在日常的开关电源适配器温升试验中,若常温下试验所得的元器件的最高温度处于温度限值的临界值时,可通过此规律推算出相对准确的试验结果,而不需要花费大量时间和资源成本去重新评估测试,也能有效地解决和回应企业的疑议。如有需要,对于其他电子产品的温升试验结果也可参考上述得出的γ 值,进行相对更准确的判定。

最后,由于试验条件的限制,本论文得出的结论具有一定的局限性,对于监督抽查或类似性质的检测任务,依然需要在符合标准规定的试验条件下开展进一步的试验,以便取得更有说服力的试验结果。

参考文献:

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会.GB 4943.1-2011《信息技术设备 安全 第1部分:通用要求》[S].2011.

[2] IEC 60950-1:2005,MOD《Information technology equipment-Safety-Part 1:General requirements》[S].

[3] IEC GUIDE 115(Edition 1.0) 《Application of uncertainty of measurement to conformity assessment activities in the electrotechnical sector》[S].

(本文来源于《电子产品世界》杂志2021年2月期)

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