电连接器温升测试浅析.pdf

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1、第5期2013年10月机电元件ELECTRoM匮ClIANlCALCOM畔ONENTSVoL33No．5Oct．2013电连接器温升测试浅析郑强(富士康(昆山)电脑接插件有限公司实验室，江苏昆山，215316)摘要：为防止3c产品在使用过程中产生过高的温度，并造成机器死机、重启、烫伤、绝缘异常，甚至着火的危险。其内部使用的如电连接器等部件在设计过程中就要以实验的方式提前验证在额定载流的情况下所产生的温升值是多少。本文从测试环境、测试要求、测试方法以及影响测试结果的因素等方面对电连接器的温升实验做分析

2、。关键词：温升；测试；电连接器Doi：10．3969／j．issn．1000—6133．2013．05．010中图分类号：TN784文献标识码：A文章编号：1000-6133(2013)05—0045-051前言像计算机或手机此类的3c产品在日常工作和生活中使用频繁，大多数人可能都会碰到因使用时间较长时而造成设备死机或者重新启动的状况发生，甚至也有偶发火险的事故见诸报端。因此，不论是整机还是零组件的UL或CCC安全测试中，都会设计一个实验来模拟测试在实际使用中产品的温升值。电连接器是一种电机系统，其

3、可提供可分离的界面用以连接两个次电子系统，并且对于系统的运作不会产生不可接受的作用。电连接器的接触部必须至少有一项电流的能力应得至认可的连续性。当额定连续电流通过电连接器对时，器件本身的温度会产生一定的升高，而此温升必须要在一定的限值下才能被接受。电能端子通常具有一个额定电流值以指示端子所允许通过的最大连续电流。确立一个最大电流值的标准虽是任意的，但建立于体积温升基础上的电流标准被经常使用。最普遍的应用标准是把收稿日期：2013—07—17端子的电流确定为导致30℃温升的电流(汽车电连接器温升限值一

4、般是55。C)。在此我们也就能了解为什么业界通常采用的电连接器在额定电流下的温升不能超过30℃这一规格。30℃的标准是由商业电子产品所认可的UL标准中产生出来的，不论它是否来源一个“标准”的组织，它却是目前得到承认最多的规格。30℃并没有固定的含义，事实上，电连接器可以在较高的允许温升内使用与额定。端子温升是由电流流动产生的焦耳热与从接触部散发热量的平衡所导致。焦耳热产生于端子的输入电能，对于直流电，其产生的热量通常只与12R：有关。对于交流电或脉冲电流，温升会取决于脉冲传输的频率与持续时间。电连接

5、器在设计阶段一般会执行两种测试：a．给定电流测试温升b．测试达到规定温升时的电流。下面以直流电条件下给定电流测试电连接器温升为例进行分析。2测试资源温升测量方法有热电阻法、热电偶法和红外机电元件2013年测温法等．而其中最常见，在实验室用得最广的是热电偶法．当然如搭配使用红外热像仪，先将热点寻找出来，然后再用热电偶探测，那么准确度就会更高了。2．1设备要求2．1．1直流电源供应器能够调到指定值5％内的电流。2．1．2安培表能够测试出指定值l％内的电流。2．1．3温度测试系统能够显示±2℃内的温度。2

6、．1．3．1热电偶在实验室进行精确测量的情况下，常用的热电偶型号是K&T型。但是为避免热量流失，热电偶线的横截面积不能超过待测端子面积的50％。2．1．3．2红外热像仪红外系统适用于空间分辨率和温度范围的影响。其优点主要集中在可以直观的以梯度分布的图示辨别出测试样品的热点位置，以降低人工经验的误差，减少热电偶探测误区。2．2测试环境要求3c类电连接器的测试允许在(15～35)℃的温度范围内执行，汽车类电连接器的测试允许的环境温度是(+23±5)。C。环境温度的高低会影响到温升的结果。因此，在从事常规

7、温升测试时，实验室的温度一般在常温(22±3)。C以内。当然，对于那些特殊产品，如太阳能接线盒的温升测试的环境温度是(75±5)。C，此时就必须在无风对流烘箱中执行。还有的测试条件是要模拟实际环境，如装置在服务器内部散热器旁的连接器，就可能要求在一定风速下执行测温升试。因空气流动对温度的影响比较大，一般在执行温升测试时，需要将测试样品与外界隔离，此时就需要一个一定空间容积的测试箱子．空间的大小必需符合标准的最低要求，即样品距离箱子空间底面不能小于5cm(2inch)，距离顶部不能小于15cm(6in

8、ch)，距离四周不能小于20cm(8inch)。可以根据所在公司产品类型及大小设计不同规格的测试箱，以满足大量的测试需求。但箱子设计时所用材料，必须要考虑不能引起热反射。典型的范例如图1所示：a．俯视图b．侧视图图1典型样品安装示意图(测试箱空间要求示意图)3样品要求及制备常见的电连接器对有几种类型，如a．一端是线材连接，另一端是板端焊接(D—SUB等)；b．两端都是线材连接(如USB转接线，汽车线束等)；C．两端都是板端焊接(如BTB等)；d．一端是PCB(Prin