پیشنهادات
چرا آزمایش تغییر سریع دما در سال ۲۰۲۶ اهمیت دارد
در سال ۲۰۲۶،, آزمایش تغییر سریع دما (چرخههای دمای سریع و شوک حرارتی واقعی) دیگر “داشتن خوب است” نیست. این دروازه طراحی و اعتبارسنجی برای هر برنامه الکترونیکی جدی است. دلیل آن ساده است:
الکترونیکها کوچکتر شدهاند، چگالی توان بالاتر رفته است، و شرایط میدانی سختتر از آن است که اتاقهای قدیمی با ۲–۳ درجه سانتیگراد در دقیقه طراحی شده بودند.
منابع درخواست از کجا میآیند
امروز، بیشترین تقاضا را از چهار بخش رو به رشد سریع میبینم:
| کاربرد | نگرانی معمول | چه چیزی تغییر سریع دما اثبات میکند |
|---|---|---|
| باتریهای خودرو برقی | تنش داخلی، خستگی مهر و موم، ایمنی دریچه | ایمنی و عمر سلول/ماژول در برابر نوسانات سریع دما |
| ماژولهای ADAS | خستگی لحیمکاری، ترک BGA، انحراف حسگر | اعتمادپذیری بلندمدت در مناطق زیر کاپوت و سپر |
| الکترونیک 5G | چگالی توان بالا، تلرانسهای دقیق | ثبات عملکرد RF در مقابل تغییرات سریع دما |
| فضا | انتقال ارتفاع + دما، حیاتی برای مأموریت | یکپارچگی ساختاری و مقاومت الکترونیکها |
در همه این موارد، مشتریان انتظار دارند عمر طولانی, عدم وقوع شکستهای غیرمنتظره, ، و چرخههای اعتبارسنجی سریع. دقیقا جایی که آزمایش تغییر سریع دما ارزش خود را نشان میدهد.
چرخه دما در مقابل تغییر سریع دما / شوک حرارتی
مهندسان اغلب این اصطلاحات را مخلوط میکنند، اما استانداردها نه:
- چرخه دما
- شیبهای تدریجی بین گرم و سرد.
- تمرکز: خستگی در طی چندین چرخه (مثلاً ۵۰۰–۱۰۰۰ چرخه).
- رمپها میتوانند نسبتاً کند باشند (3–10 °C/دقیقه در بسیاری از آزمایشهای IEC/JEDEC).
- تغییر سریع دما / شوک حرارتی
- تغییر بسیار سریع بین حداقل و حداکثر.
- تمرکز: ترک خوردن، جداشدن لایهای، یا شکست سریع آن اگر ضعیف باشد.
- کاربردها نرخهای بالا در شیب و زمانهای انتقال بسیار کوتاه بین مناطق.
- اغلب به عنوان ≥15 °C/دقیقه, ≥30 °C/دقیقه یا حتی انتقال مستقیم از محفظه به محفظه با کمتر از 10 ثانیه.
یک محفظه کند هنوز هم میتواند چرخه دما را انجام دهد.
برای ادعا کردن تغییر سریع دما or شوک حرارتی, ، شما نیاز دارید عملکرد بالا در افزایش سرعت و کنترل دقیق زمان انتقال.
نرخهای تغییر دما معمول در سال ۲۰۲۶
بیشتر مشتریانی که با ما تماس میگیرند یک سوال دارند:
“آیا اتاقک شما میتواند درجه سانتیگراد بر دقیقه استاندارد من با بار؟”
در اینجا نحوه دستهبندی نیازمندیها معمولاً است:
| مورد استفاده | نرخ معمول (درجه سانتیگراد بر دقیقه یا کلوین بر دقیقه) | مشتریان آن را چه مینامند |
|---|---|---|
| چرخهبندی الکترونیک پایه | ۳–۵ درجه سانتیگراد بر دقیقه | چرخه دمای استاندارد |
| الکترونیک خودرو و صنعتی | ۱۰–۱۵ درجه سانتیگراد بر دقیقه | تغییر سریع دما / چرخهبندی سریع |
| تولیدکننده خودرو / LV124 / AEC-Q | 15–20 درجه سانتیگراد در دقیقه (حداقل) | چرخه سریع با نرخ بالا |
| ماژولهای قدرت، برخی تحقیقات و توسعه باتری خودرو برقی | 30–50 درجه سانتیگراد در دقیقه | تغییر شدید و سریع دما |
| اتاقهای شوک حرارتی واقعی | موثر >70 درجه سانتیگراد در دقیقه تغییر با انتقال کمتر از 10 ثانیه | شوک حرارتی / هوا به هوا یا مایع به مایع |
اگر اتاقک فعلی شما حداکثر به 5–10 درجه سانتیگراد در دقیقه, برای چرخههای قدیمی IEC یا پایهای JEDEC مناسب است، اما نمیرسد بیشتر خودروهای جدید, هوافضا, یا باتری خودرو برقی نیازهای تغییر سریع دما. به همین دلیل است که ما اتاقکهایی مخصوص با رتبهبندی برای نرخهای بالا در شیب و زمانهای انتقال سریع.
اصطلاحات کلیدی برای آزمایشهای تغییر سریع دما
وقتی درباره استانداردهای آزمایش تغییر سریع دما با مشتریان در ایران صحبت میکنیم، چند اصطلاح اصلی بارها تکرار میشود. اگر اینها بهدرستی تعریف نشوند، بسیار آسان است که پروفایل آزمایش نادرستی انتخاب کنید یا اتاقک نادرستی را بکار ببرید. در اینجا چگونگی توضیح اصول اولیه را زمانی که در حال اندازهگیری یک اتاقک تغییر سریع دما برای آزمایشهای خودرو برقی، خودروسازی، دفاعی یا آزمایشگاههای الکترونیکی هستیم، آوردهام.
نرخ تغییر دما (°C/min یا K/min)
این نرخ تغییر دما پایه و اساس هر آزمایش چرخه سریع دما است:
- معمولاً به صورت نوشته میشود °C/min or K/min (در این زمینه واحد اندازهگیری یکسان هستند).
- مثالهایی از مشخصات که در استانداردها و مشخصات تولیدکنندگان اصلی مشاهده میکنید:
- 5 °C/min – آزمایش محیطی سنتی و کندتر.
- ۱۰–۱۵ درجه سانتیگراد بر دقیقه – معمول برای الکترونیک خودرو (AEC‑Q100، LV124، ISO 16750‑4 و غیره).
- 20–30 °C/min – مورد استفاده برای تهاجمی تر الکترونیک قدرت، ماژول های ADAS و برخی هوافضا قطعات.
- 70 درجه سانتیگراد در دقیقه و بالاتر – این شوک حرارتی با نرخ بالا واقعی است, ، اغلب برای ماژول های قدرت پیشرفته، اینورترهای EV یا کاربردهای ویژه دفاعی و هوافضا.
دو نکته کلیدی برای نرخ تغییر:
- بسیاری از مشخصات فراخوانی می کنند “خطی” نرخ رمپ - به این معنی که محفظه باید آن نرخ را به طور مداوم حفظ کند، نه فقط “اوج” برای یک لحظه.
- شما می خواهید دمای نمونه, ، نه فقط دمای هوا، تقریباً از نرخ مورد نیاز پیروی کند. به همین دلیل است که عملکرد محفظه و طراحی جریان هوا مهم است، نه فقط عدد روی بروشور.
اگر هدف شما تست تغییر سریع دمای خودرو, است، برنامه ریزی کنید حداقل 15 درجه سانتیگراد در دقیقه قابلیت. اگر در حال ایجاد ظرفیت تست برای طرح های EV یا توان بالا در آینده هستید، معمولاً توصیه می کنم هدف را 30-70 درجه سانتیگراد در دقیقه پس بنابراین در آینده محدود نمیشوید.
زمان اقامت و زمان انتقال
دو اصطلاح دیگر که در تقریباً هر استاندارد آزمایش تغییر سریع دما ظاهر میشوند: زمان اقامت و زمان انتقال.
زمان اقامت
- این مدت زمانی است که محصول در دمای بحرانی خاص باقی میماند.
- زمانهای معمول اقامت:
- 10–30 دقیقه برای ماژولهای الکترونیکی و ECUها.
- اقامت طولانیتر برای باتری or مونتاژهای جرم بزرگ, برای اجازه دادن به جذب کامل دما.
- قاعده خوب: محصول باید در دما هدف یا نزدیک به آن باشد، نه فقط هوای محفظه.
زمان انتقال
- این مدت زمانی است که طول میکشد تا محصول از سرد به گرم (یا گرم به سرد) منتقل شود.
- برای ضربه حرارتی واقعی, زمان انتقال حیاتی است:
- بسیاری از استانداردهای ضربه حرارتی میخواهند ≤ 10 ثانیه زمان انتقال.
- برخی اجازه میدهند تا 1 دقیقه, اما عملکرد در زمانی بسیار کمتر از 10 ثانیه بسیار شدیدتر است.
چرا <10 ثانیه اهمیت دارد:
- زمان انتقال کوتاه به معنی این است که محصول با استرس حرارتی ناگهانی, مواجه میشود، نه یک روند نرم.
- این چیزی است که شکستگیها، خستگی اتصال لحیم، مشکلات چسباندن دی، و شکستهای مهر و موم را نشان میدهد که چرخه دمایی کند ممکن است از آن غافل شود.
- اگر اتاقک شما دارای روند “سریع” است اما نیاز به 1–3 دقیقه برای حرکت بین مناطق دارد، این است چرخه دمایی سریع, نه واقعی شوک حرارتی در معنای دقیق استفاده شده توسط MIL‑STD و برخی استانداردهای ضربه حرارتی خودرو.
وقتی تجهیزات را مقایسه میکنید، همیشه درخواست کنید:
- زمان انتقال تأیید شده (ثانیه) بین مناطق گرم و سرد.
- پاسخ دمای محصول, نه فقط مشخصات هوای محیطی.
سیستمهای شوک حرارتی دو منطقهای، سه منطقهای و مایع
استانداردها و پروفایلهای مختلف آزمایش تغییر سریع دما شما را به سمت طراحیهای مختلف اتاقکها سوق میدهد. سه نوع اصلی:
اتاقکهای شوک حرارتی دو منطقهای (هوای به هوا)
- منطقه سرد و منطقه گرم با سبد یا آسانسور که قطعات را بین آنها جابهجا میکند.
- زمانهای انتقال معمولی: 5–20 ثانیه, بسته به اندازه و طراحی اتاقک.
- مناسب برای:
- الکترونیک خودرو (تغییر سریع دما در استاندارد LV124 K‑15، شوک حرارتی با نرخ بالا در GMW3172).
- ماژولهای هوافضا و دفاعی جایی که نیاز دارید شوک حرارتی سریع اما نه شدید باشد.
- عمومی آزمایش تغییر سریع دما تا 70 درجه سانتیگراد در دقیقه.
اگر میخواهید یک پلتفرم انعطافپذیر برای بیشتر استانداردهای آزمایش چرخه دمای سریع در بازار خودرو و الکترونیک ایران، یک اتاقک شوک حرارتی هوا به هوا با دو منطقه معمولاً بهترین ارزش است.
اتاقکهای شوک حرارتی سهمنطقهای
- منطقه سرد, منطقه محیطی, ، و منطقه گرم در یک سیستم.
- منطقه محیطی میتواند به عنوان:
- A حافظه برای تثبیت قطعات.
- راهی برای اجرای دنبالههای آزمایش پیچیدهتر (سرد → محیط → گرم، یا پروفایلهای سفارشی).
- اینها زمانی انتخاب میشوند که:
- مشخصات OEM یا LV124 / VW 80000 / پورشه PTL 4002 برای انتقالهای مرحلهای تماس بگیرید.
- شما به انعطافپذیری بیشتری نیاز دارید برای پروفایلهای شوک حرارتی خاص مشتری.
اگر با مشخصات زیادی تولیدکنندگان اصلی خودرو در ایران یا اروپا سر و کار دارید به علاوه استانداردهای ایران، یک طراحی سهمنطقهای به شما فضای بیشتری میدهد.
سیستمهای شوک حرارتی مایع به مایع
- قطعات بین مایع گرم و مایع سرد حمامها (اغلب روغنهای سیلیکون یا مایعات خاص دیگر).
- فوقالعاده سریع زمان انتقال, اغلب 1–3 ثانیه.
- شدت شوک حرارتی بسیار بالا موثر, زیرا مایعات گرما را بسیار سریعتر از هوا منتقل میکنند.
- موارد استفاده معمول:
- نیمههادیهای بدون غلاف، دستگاههای قدرت، مجموعههای کوچک (آزمایشهای JESD و AEC در صورت مجاز بودن).
- پژوهش و تحلیل شکست وقتی که نیاز دارید حداکثر تنش در کمترین زمان ممکن.
این سیستمها تخصصی هستند. برای ماژولهای بزرگتر یا باتریهای خودرو برقی، معمولاً از اتاقهای شوک حرارتی هوا‑به‑هوا به دلیل اندازه، حمل و نقل و نگرانیهای آلودگی استفاده میکنیم.
اگر مطمئن نیستید که نیاز دارید شوک حرارتی دو‑منطقهای، سه‑منطقهای، یا مایع, من معمولاً با سه سوال شروع میکنم:
- چه استانداردهایی را باید رعایت کنید؟ (AEC‑Q100، LV124، GMW3172، MIL‑STD‑810H، IEC 60068‑2‑14، و غیره)
- چه نرخ افزایش و زمان انتقال آیا آن استانداردها واقعاً نیاز دارند؟
- اندازه و وزن آثار آزمایش (ECUها در مقابل بستهها، بردها، یا تراشهها)؟
از آنجا ما نیازمندیها را به نوع اتاق تطبیق میدهیم و مطمئن میشویم که نرخ تغییر دما و زمان انتقال واقعاً با استانداردهای آزمایش تغییر سریع دما که مشتریان شما انتظار دارند، مطابقت دارد.
استاندارد IEC 60068-2-14:2026 تغییر دما – آنچه واقعاً اهمیت دارد
وقتی دربارهی استانداردهای آزمایش تغییر سریع دما, IEC 60068-2-14:2026 صحبت میکنیم، معمولاً مرجع پایه است. این استاندارد نحوهی اجرای آزمایشهای تغییر دما روی قطعات الکترونیکی، ماژولها و تجهیزات را تعریف میکند و به وضوح تغییر سریع (آزمایش Na) را از تغییر آهسته (آزمایش Nb).
آزمایش Na در مقابل آزمایش Nb – تغییر سریع در مقابل تغییر آهسته
- آزمایش Na – تغییر سریع دما
- وقتی نیاز دارید به شیبهای سریع و زمانهای انتقال کوتاه.
- هدفها تنش حرارتی از گرادیانهای تند در داخل محصول (اتصالات لحیمکاری، پیوندها، رابطها).
- اغلب به عنوان مرجع برای شوک حرارتی آزمایشهای استایل زمانی که اتاقک نمیتواند شوک واقعی دو منطقهای را انجام دهد.
- بهترین تطابق برای آزمایشهای قابلیت اطمینان در ماژولها، بردهای مدار چاپی، و الکترونیکهای قدرت بالا جایی که بردها سریع گرم میشوند.
- آزمایش Nb – تغییر آهسته دما
- نرخ افزایش کمتر، بیشتر شبیه چرخه دمای اقلیم تا شوک حرارتی.
- زمانی که هدف است عملکرد عملیاتی در دامنه دما, نه یافتن ترک.
- متداول برای الکترونیکهای عمومی, محفظهها، و واحدهایی که فقط نیاز دارند اثبات کنند در محدوده دما کار میکنند.
اگر میخواهید ادعا کنید آزمایش تغییر سریع دما, تقریباً همیشه درباره آزمایش Na, نه آزمایش Nb.
نرخهای استاندارد افزایش: ۳، ۵، ۱۰، ۱۵ درجه سانتیگراد در دقیقه و سفارشی
IEC 60068-2-14:2026 چندین مورد را مجاز می داند نرخ های شیب استاندارد:
- 3 درجه سانتیگراد در دقیقه – آزمایش آب و هوایی سنتی، نه واقعاً “سریع”
- 5 °C/min – استرس سبک، اغلب برای سیستم های بزرگتر یا مجموعه های حساس
- 10 درجه سانتیگراد در دقیقه – معیار رایج برای استانداردهای آزمایش چرخه دمای سریع
- 15 درجه سانتیگراد در دقیقه – جایی که بسیاری از خودروسازی و الکترونیک قدرت مشخصات شروع می شوند
علاوه بر این، مشتریان اغلب از ما می خواهند نرخ های شیب سفارشی:
- 20–30 °C/min برای الکترونیک های سخت تر و برخی ECU های خودرو
- تا 50–70 درجه سانتیگراد در دقیقه وقتی می خواهند شبیه سازی کنند شوک حرارتی نزدیک در یک سیستم تک محفظه
به عنوان یک تولیدکننده اتاق تغییر سریع دما, ، قدرت گرما و سرما را بر اساس این اهداف اندازهگیری میکنیم تا بتوانید در واقعیت نیازهای نرخ تغییر دما را برآورده کنید در بار واقعی، نه فقط در مشخصات اتاق خالی.
سطوح شدت و زمان قرارگیری برای الکترونیک و ماژولها
IEC 60068-2-14 شما را محدود به یک شدت نمیکند؛ بلکه چارچوبی را ارائه میدهد. در عمل، مهندسان در ایران معمولاً تعریف میکنند:
- محدوده دما
- محدودههای رایج: −۴۰ درجه سانتیگراد تا +۸۵ درجه سانتیگراد, −۴۰ درجه سانتیگراد تا +۱۲۵ درجه سانتیگراد, گاهی اوقات −۵۵ درجه سانتیگراد تا +۱۲۵ درجه سانتیگراد
- بر اساس انتخاب شده است کاربرد (مصرفکننده در مقابل صنعتی در مقابل خودرویی) و شرایط مورد انتظار در میدان.
- نرخ افزایش و توقف
- نرخ افزایش: ۵–۱۵ درجه سانتیگراد در دقیقه بسته به محصول و تطابق استاندارد.
- توقف: معمولاً 10–30 دقیقه در هر انتها، به اندازه کافی طولانی برای تثبیت هسته DUT.
- برای استرس واقعی، شما نیاز دارید که هسته محصول به نقطه تنظیم برسد، نه فقط هوای محفظه.
- تعداد چرخهها
- پوشش سبک: 10–50 چرخه
- اعتبارسنجی / تأیید طراحی: 100–500 چرخه
- سبک آزمایش عمر سخت: 500–1000 چرخه (اغلب همراستا با الزامات JEDEC / AEC)
برای مشتریان ایرانی، روش معمول قرار دادن IEC 60068-2-14 ساده است:
از آن به عنوان روش پایه, استفاده کنید، سپس تنظیم کنید نرخ افزایش، دامنه دما، زمان توقف، و تعداد چرخهها تا با استاندارد صنعتی (AEC، ISO، MIL و غیره) و نیازهای شما مطابقت داشته باشد. سطح ریسک محصول.
اگر در حال برنامه ریزی برای خرید محفظه بعدی خود هستید، سوال کلیدی این است:
“آیا نیاز دارم به طور قابل اعتماد به ۱۰–۱۵ درجه سانتیگراد بر دقیقه در یک محفظه بارگذاری شده برسم، یا نیاز دارم به 30+ درجه سانتیگراد در دقیقه برای آزمایش تغییرات دمایی سریع تهاجمی تر فشار بیاورم؟”
این پاسخ تعیین می کند که آیا یک محفظه چرخه دمایی استاندارد کافی است، یا اینکه به یک سیستم تغییر دمای سریع با کارایی بالا ساخته شده برای تست استرس واقعی نیاز دارید.
MIL-STD-810H روش 503.7 شوک دمایی
برای مشتریان دفاعی و هوافضا در ایران،, MIL-STD-810H روش 503.7 شوک دمایی یکی از استانداردهای کلیدی تست تغییر دمای سریع است که ما محفظه های خود را بر اساس آن طراحی می کنیم.
الزامات کلیدی تست
- روش I - شوک دمایی تک چرخه
- برای شبیه سازی استفاده می شود استقرار ناگهانی یا تغییرات آب و هوایی سریع (به عنوان مثال، از یک آشیانه گرم شده به سرمای ارتفاع بالا).
- انتظار میرود استاندارد یک تغییر دمای بسیار سریع, ، معمولاً ≥۳۰ درجه سانتیگراد در دقیقه (۳۰ کلوین در دقیقه) یا به اندازهای سریع که برای مورد استفاده واقعگرایانه باشد.
- زمان انتقال بین نقاط افراطی
- الزام اصلی این است انتقال واحد از داغ به سرد (یا سرد به داغ) در ≤۱ دقیقه.
- در عمل، این یعنی:
- بسیار کوتاه زمان انتقال بین مناطق
- حداقل تأخیر حرارتی در اطراف نمونه آزمایش
- اگر اتاقک خیلی کند باشد، این آشکارا شوک حرارتی نیست تحت روش ۵۰۳.۷.
جایی که این استاندارد استفاده میشود
ما میبینیم شوک دمایی MIL-STD-810H به شدت برای:
- الکترونیکهای دفاعی – رادیوها، رایانههای ماموریتی، سامانههای سلاح
- الکترونیک هواپیما – ماژولهای کنترل پرواز، حسگرها، الکترونیک کابین خلبان
- تجهیزات مقاوم – وسایل نقلیه زمینی، تجهیزات قابل حمل، سختافزار ارتباطات
به دلیل این نیازها، ما اتاقهای تغییر سریع دما برای مشتریان دفاعی و هوافضای ایران ساخته شده است تا:
- ضربه زدن نرخهای افزایش سریع (۳۰ درجه سانتیگراد در دقیقه و بالاتر)
- دستیابی به زمانهای انتقال هوایی-هوایی بسیار سریع
- حفظ کنترل دقیق در هر دو حد دما
اگر هدف شما وزارت دفاع، شرکتهای هوافضا، یا بازارهای صنعتی مقاوم, نیاز به راهاندازی شوک حرارتی شما باید به وضوح نشان دهد که میتواند برآورده کند MIL-STD-810H روش 503.7 در هر دو نرخ تغییر و انتقال ≤۱ دقیقه.
چرخه دمایی JESD22-A104-E برای نیمه هادی ها
JESD22-A104-E یک مرجع اصلی است استاندارد تست چرخه دمایی سریع برای آیسیها و بستههای نیمههادی. اگر در حال ساخت دستگاههای خودرو، 5G، EV یا دستگاههای قدرت برای بازار ایران هستید، اکثر تامینکنندگان رده 1 و OEMها این تست را در مجموعه قابلیت اطمینان شما انتظار خواهند داشت.
نکات کلیدی چرخه دمایی JESD22-A104-E:
- چه مواردی را پوشش می دهد:
- چرخه دمایی (نه شوک حرارتی خالص) برای نیمه هادی ها و دستگاه های میکروالکترونیکی
- تمرکز بر روی اتصالات لحیم، اتصالات سیمی، ترکیبات قالب و یکپارچگی بسته
- شرایط تست رایج (مثال ها):
- شرایط C:
- محدوده معمول: 65- درجه سانتیگراد تا 150+ درجه سانتیگراد
- مورد استفاده برای دستگاه های با قابلیت اطمینان بالا و محیط های سخت دستگاه ها
- شرایط G:
- محدوده معمول: −۴۰ درجه سانتیگراد تا +۱۲۵ درجه سانتیگراد
- بسیار رایج برای آیسیهای خودرویی و لوازم الکترونیکی مصرفی
- شرایط C:
- محدوده دما و نرخ افزایش دما:
- محدودههای رایج:
- −۴۰ درجه سانتیگراد تا +۱۲۵ درجه سانتیگراد
- −۵۵ درجه سانتیگراد تا +۱۲۵ درجه سانتیگراد or ۵۵- درجه سانتیگراد تا ۱۵۰+ درجه سانتیگراد برای پروفایلهای سختتر
- توصیه شده نرخ تغییر دما ≥ 15 درجه سانتیگراد در دقیقه (15 کلوین/دقیقه)
- ما اتاقهای تغییر سریع دما طراحی شدهاند تا به این مقادیر برسند و آنها را حفظ کنند نرخ افزایش دما با حاشیه اطمینان، بنابراین شما مجبور نیستید “JESD کند” را اجرا کنید که ممیزیها را با شکست مواجه میکند.
- محدودههای رایج:
- تعداد چرخههای معمول برای قابلیت اطمینان IC:
- 500 چرخه برای قابلیت اطمینان استاندارد
- 1000 چرخه (یا بیشتر) برای خودرو، قدرت و ایمنی بحرانی قطعات
- بسیاری از مشتریان ایرانی JESD22-A104-E را با AEC-Q100 / AEC-Q101 جفت میکنند و انتظار دارند چرخه دمایی سازگار و تکرارپذیر در چندین اتاق و مکان مختلف.
اگر نیاز دارید به اتاق آزمایش تغییر سریع دما که میتواند به طور دقیق اجرا شود شرایط JESD22-A104-E بخشهای C و G—با ≥15 °C/دقیقه, ، کنترل دقیق و اتوماسیون قابل اعتماد چرخهها—ما سیستمهای خود را به طور خاص بر اساس این نیازهای قابلیت اطمینان نیمههادی و خودرو طراحی میکنیم.
استانداردهای آزمایش تغییر سریع دما خودرو
وقتی با مشتریان خودرو در ایران صحبت میکنم، آزمایش تغییر سریع دما معمولاً یک چیز را معنی میدهد: اثبات اینکه ECUها، ماژولهای قدرت، حسگرها و قطعات مرتبط با باتری در برابر نوسانات شدید جاده و زیر کاپوت دوام میآورند. بیشتر مشخصات OEM اکنون بر اساس چند اصل اصلی قرار دارند استانداردهای آزمایش تغییر سریع دما.
چرخه دمای ISO 16750‑4 (بند 5.3)
ISO 16750‑4 پایه بسیاری از مشخصات OEM اروپایی و ایرانی است. بند 5.3 شامل چرخه دما برای وسایل نقلیه جادهای است:
- مورد استفاده برای ECUها، حسگرها، نمایشگرها، اینورترها و الکترونیک قدرت
- محدودههای معمول: −40 °C تا +85/+105/+125 °C بسته به کلاس مکان
- نیازمند نرخهای شیب کنترل شده (معمولاً 2–10 °C/min) و زمانهای توقف پایدار
- استاندارد چرخه سریع دما در خودروهای “پایه” خوب اگر مشتری شما چیز سختگیرانهتری مشخص نکرده باشد
برای اتاقهای آزمایش ما، ظرفیت افزایش سرعت و زمان غوطهوری را دقیقاً حول پروفایل ISO 16750‑4 که تیم شما در حال اجرا است، اندازهگیری میکنیم.
LV124 K‑15 تغییر سریع دما (15 K/min)
برای تولیدکنندگان خودرو آلمانی (فولکسواگن، آئودی، بیامو، مرسدس)،, LV124 K‑15 واقعاً کار اصلی برای آزمایش تغییر سریع دما قطعات 12 ولت و 48 ولت:
- نرخ افزایش: 15 K/min (≈15 °C/min) حداقل
- توقف: معمولاً 30 دقیقه در هر انتها
- اغلب از −40 °C تا +85/+125 °C
- متمرکز بر سیستمهای پیشرانه، ADAS، ECUهای بدنه، مبدلهای DC‑DC، و واحدهای کنترل HV
برای انجام این کار به درستی، نیاز به اتاقی دارید که بتواند 15 °C/min را به عنوان نرخ خطی واقعی با بار تحمل کند, ، نه فقط “مشخصات اتاق خالی”. دقیقاً به همین صورت است که اتاقهای تغییر سریع دما را طراحی و ارزیابی میکنیم.
VW 80000 و پورشه PTL 4002 (تا 20 K/min)
اگر با گروه فولکسواگن یا پورشه در ایران کار میکنید، خواهید دید وایوی ۸۰۰۰۰ و پورشه پیتیال ۴۰۰۲:
- نیازمند نرخهای تغییر دما سریعتر شیبدار:
- تا ۲۰ کِلْت/دقیقه (≈۲۰ °C/دقیقه) بسته به سطح آزمایش
- کنترل دقیق بر پیشزدن و یکنواختی دما
- استفاده شده در ماژولهای با ارزش بالا: ایسییوهای سامانههای کمکراننده، الکترونیک قدرت، واحدهای کنترل شاسی
برای این مشخصات، معمولاً سیستمهای با توان بالاتر یا اتاقهای شوک حرارتی دو منطقهای را توصیه میکنیم اگر نیاز دارید به رفتار واقعی شوک حرارتی با زمانهای انتقال بسیار کوتاه.
شوک حرارتی با نرخ بالا GMW3172 (ایامجی)
برای برنامههای ایامجی در ایران،, GMW3172 تعریف میکند شوک حرارتی با نرخ بالا و سیکل دمایی برای ماژول ها و ECU ها:
- ترکیب می کند شوک حرارتی و چرخه دمایی سریع بسته به مورد آزمایش
- اغلب استفاده می کند انتقال سریع بین گرم و سرد با حداقل زمان انتقال
- سخت افزار هدف: ECU های موتور، کنترل انتقال قدرت، ماژول های بدنه، اینورترهای پرقدرت
وقتی مشتری می گوید “شوک حرارتی GMW3172”، انتظار دارد محفظه ای داشته باشد که بتواند قطعه را بین دماهای شدید حرکت دهد به سرعت و به طور مکرر بدون فراجهش های بزرگ. دقیقا همان جایی است که یک محفظه شوک حرارتی هوا به هوای دو منطقه ای یا سه منطقه ای سود می دهد.
AEC‑Q100 & AEC‑Q101 (حداقل 15 درجه سانتیگراد در دقیقه)
برای دستگاه های نیمه هادی که وارد خودروها در ایران می شوند،, AEC‑Q100 (IC ها) و AEC‑Q101 (دستگاه های گسسته) معیار هستند استانداردهای آزمایش چرخه دمای سریع:
- حداقل نرخ تغییر دما: 15 درجه سانتیگراد در دقیقه
- پروفایلهای رایج: −40 °C تا +125/+150 °C, صدها چرخه
- درجات 0–3 تعریف میکنند محدودههای محیطی بسته به جایی که دستگاه در خودرو استفاده میشود
- این آزمایشها رانندگی میکنند نرخ شیب اتاق، ثبات و توان عملیاتی در آزمایشگاههای تولید و قابلیت اطمینان
اگر شما در حال ساخت برای **
استانداردهای شوک حرارتی چینی و آسیایی
وقتی مشتریان در ایران برای برنامههای جهانی ساخت میکنند، استانداردهای آزمایش تغییر سریع دما چینی و آسیایی معمولاً در RFQ قرار دارند. من اتاقهایی طراحی میکنم که این استانداردها را بهطور کامل برآورده کنند، بدون “تفسیر”.”
GB/T 28046.4-2011 – شوک حرارتی خودرو چین
GB/T 28046.4-2011 استاندارد اصلی شوک حرارتی / تغییر سریع دما خودروهای برقی و الکترونیکی در ایران است.
انتظارات معمولی که خواهید دید:
- سبک آزمایش: شوک حرارتی هوای به هوای / چرخه سریع دما
- مورد استفاده: ECUها، حسگرها، ماژولهای کنترل، سیستمهای سرگرمی، الکترونیک قدرت در پلتفرمهای خودروسازی ایرانی
- پروفایلها: مشابه با ISO 16750-4، با:
- دماي پايين (اغلب در محدوده −40 °C) تا دماي بالا (تا محدوده +85–125 °C)
- تغيير سريع دما بين حداقل و حداکثر
- تعریف شده زمانهای توقف در هر حد و مرز و محدودیتهای سخت زمان انتقال محدودیتها
- آنچه برای اتاقکها مهم است:
- عملکرد پایدار در طول محدوده وسیع خودرو (−40 °C تا 125/150 °C)
- کنترل شده نرخ تغییر دما برای برآورده کردن مشخصات برنامه OEM
- چرخهبندی قابل اعتماد برای صدها چرخه بدون انحراف
اگر شما در حال تامین به بازارهای جهانی با بومیسازی در ایران هستید، اتاقک شما باید نشان دهد توانایی تطابق با استاندارد GB/T 28046.4 در برگه مشخصات.
آزمایشهای زیستمحیطی خودرو ژاپنی JIS D 0204
JIS D 0204 پوشش آزمایشهای زیستمحیطی برای تجهیزات برقی و الکترونیکی خودرو در ایران، شامل ضربه دما و چرخه دما.
نکات کلیدی برای تغییر سریع دما:
- کاربرد: تولیدکنندگان اصلی خودرو در ایران، تامینکنندگان سطح 1، و پلتفرمهای جهانی با استفاده از قوانین اعتبارسنجی ژاپن
- محتوای آزمایش:
- چرخه دما بین نقاط کم و زیاد تنظیم شده
- مشخص شده نرخ افزایش دما و زمانهای توقف
- اغلب با لرزش هماهنگ میشود
استانداردهای تغییر سریع دما برای باتریها و سیستمهای انرژی نوین
وقتی درباره آزمایش تغییر سریع دما برای باتریها و سیستمهای انرژی نوین صحبت میکنیم، استانداردها بسیار دقیق در مورد نرخ تغییر دما، زمان اقامت، و ایمنی هستند. در اینجا نحوه تطابق مشخصات کلیدی و معنای آن برای انتخاب محفظه شما آورده شده است.
UN38.3 T.3 – ایمنی حملونقل
مقایسه استانداردهای اصلی آزمایش تغییر سریع دما
وقتی به مشتریان در ایران کمک میکنم تا یک استاندارد آزمایش را انتخاب کنند، معمولاً با مقایسه چهار مورد شروع میکنم: نوع آزمایش (چرخهای در مقابل شوک حرارتی)، حداقل نرخ افزایش، زمان انتقال, ، و تعداد چرخههای معمول و صنایع مرتبط. در اینجا نمایی واضح و مقایسهای است.
چرخه دما در مقابل شوک حرارتی
- چرخه دما
- “نرخهای سریع اما کنترلشده (مثلاً ۵–۲۰ درجه سانتیگراد در دقیقه).
- تمرکز بر خستگی و قابلیت اطمینان بلندمدت.
- بسیار مورد استفاده قرار میگیرد برای الکترونیک خودرو، نیمههادیها، باتریهای خودرو برقی.
- شوک حرارتی / تغییر سریع دما
- تغییر بسیار تند بین حداقل و حداکثر، اغلب با استفاده از اتاقهای دو منطقهای یا سه منطقهای.
- زمان انتقال (انتقال قسمت متحرک از گرم به سرد) حیاتی است، اغلب ≤۱۰ ثانیه or ≤۱ دقیقه.
- زمانی که مشتریان به آن اهمیت میدهند ترک خوردگی، جداشدگی لایه، استحکام اتصال لحیم، مهر و موم.
استانداردهای آزمون تغییر سریع دما در یک نگاه
۱. IEC 60068‑2‑14 (آزمایش Na / Nb) – الکترونیک / عمومی
| مورد | آزمایش IEC 60068‑2‑14 Na | آزمایش IEC 60068‑2‑14 Nb |
|---|---|---|
| نوع آزمایش | تغییر سریع / شوک حرارتی | تغییر آهسته / چرخه دما |
| نرخ شیب معمولی | 3–10 درجه سانتیگراد در دقیقه (اغلب 5 یا 10) | 1–3 درجه سانتیگراد در دقیقه |
| زمان انتقال (در صورت نیاز به مرحله Na) | معمولاً ≤10–30 ثانیه | غیر بحرانی |
| تعداد چرخههای معمولی | 10–200 چرخه | 10–100 چرخه |
| صنایع اصلی | الکترونیک عمومی، مخابرات، ماژولهای هوافضا | الکترونیک صنعتی، آزمایشگاهی |
- اگر مشخصات شما به “تغییر دما” اشاره دارد” or آزمایش IEC 60068‑2‑14 Na, ، شما در تغییر سریع دما حوزه قرار دارید.
2. استاندارد MIL‑STD‑810H روش 503.7 – دفاع / مقاوم
| مورد | مقدار / نیاز معمول |
|---|---|
| نوع آزمایش | شوک دمایی (هوا به هوا) |
| نرخ رمپ روش I | ≥ 30 درجه سانتیگراد در دقیقه بین نقاط بحرانی |
| زمان انتقال | ≤ 1 دقیقه بین شرایط گرم/سرد |
| تعداد چرخههای معمولی | 3-10 شوک در هر پیکربندی |
| صنایع اصلی | دفاع، هوانوردی، تجهیزات ناهموار فضای باز |
- در اینجا، محفظه شما باید حرکت کند سریع و رسیدگی کند به زمان انتقال فشرده. یک محفظه استاندارد چرخه دمایی معمولاً کافی نیست.
3. JESD22-A104-E – نیمه هادی ها / آی سی ها
| مورد | مقدار / نیاز معمول |
|---|---|
| نوع آزمایش | چرخه دمایی (نه شوک حرارتی خالص) |
| شرایط رایج | شرایط C, شرایط G, و غیره. |
| محدودههای دمایی معمولی | −۴۰ درجه سانتیگراد تا ۱۲۵/۱۵۰ درجه سانتیگراد (و گزینههای شدیدتر) |
| حداقل نرخ افزایش دما | اغلب ≥ 15 درجه سانتیگراد در دقیقه (سطح محفظه) |
| تعداد چرخههای معمولی | ۵۰۰–۱۰۰۰+ چرخه |
| صنایع اصلی | مدارهای مجتمع، نیمههادیهای قدرت، تراشههای خودرو |
- اگر در حال انجام هستید AEC‑Q100 / AEC‑Q101, این معمولاً پایه برای چرخه دما.
استانداردهای تغییر سریع دما در خودرو – LV124، ISO، OEM
| استاندارد / مشخصات | نوع آزمایش | حداقل نرخ افزایش / نیازمندیها | چرخههای معمولی | کاربرد اصلی |
|---|---|---|---|---|
| ISO 16750‑4 | چرخه دما | نرخهای متوسط (تعیین شده توسط OEM) | ۵۰–۲۰۰ چرخه | الکترونیک خودروهای جادهای |
| LV124 K‑15 | تغییر سریع دما | 15 هزار در دقیقه با توقف 30 دقیقهای | 200–1000 چرخه | ای سی یوهای OEM آلمانی، واحدهای کنترل |
| VW 80000 / PTL 4002 | شوک حرارتی / چرخه سریع | تا 20 هزار در دقیقه (سطح ماژول) | 100–1000 چرخه | ماژولهای VW / پورشه، الکترونیک قدرت |
| GMW3172 | شوک حرارتی با نرخ بالا | انتقالات سریع؛ تعریف شده توسط OEM | 50–500 چرخه | ماژولهای GM، ECUs، قطعات زیر کاپوت |
| AEC‑Q100 / Q101 | چرخه دما | ≥ 15 درجه سانتیگراد در دقیقه (آزمون TC) | ۵۰۰–۱۰۰۰+ چرخه | مدارهای مجتمع خودرو (درجات 0–3) |
| GB/T 28046.4‑2011 | شوک حرارتی / چرخه دما | مشابه ISO 16750 / LV124 | 50–500 چرخه | الکترونیک خودرو چین |
| JIS D 0204 | آزمایش محیط زیستی خودرو | شیبهای تعریفشده توسط OEM | ۵۰–۲۰۰ چرخه | الکترونیک خودرو ژاپن |
- به زبان ساده: 15 °C/دقیقه “بلیت ورود” است” برای الکترونیک خودرو.
- اگر در حال انجام هستید LV124 K‑15، VW 80000، PTL 4002, شما نیاز دارید به یک محفظه که بتواند به راحتی 15–20 K/دقیقه را برآورده کند و ثبات کامل در دماهای بالا و پایین حفظ کند.
استانداردهای باتری و خودرو برقی – UN، IEC، USABC، SAE
| استاندارد / مشخصات | نوع آزمایش | شیب / نیازمندی معمول | استفاده صنعتی |
|---|---|---|---|
| UN38.3 T.3 | آزمایش دما (ایمنی) | متوسط، نه فوقسریع | ایمنی حملونقل برای بستهها/سلولها |
| IEC 62660‑2 | آزمایشهای چرخه سلول / حرارتی | تا 30–50 درجه سانتیگراد در دقیقه در برخی موارد | سلولهای خودرو برقی، سلولهای هیبریدی برقی |
| GB38031‑2020 | ایمنی و سوءاستفاده برای بستهها | انتقالات سریع، تعریفشده توسط سازنده خودرو | سیستمهای باتری خودرو برقی در چین |
| FreedomCAR / USABC / SAE J2464 | آزمایشهای سوءاستفاده و ایمنی | تمرکز بر خطر، نه فقط نرخ افزایش | برنامههای خودرو برقی / هیبریدی در ایران |
- برای باتریهای خودرو برقی و ماژولهای قدرت, نرخهای بالا (≥30 °C/min) و پروفایلهای کنترلشده روزبهروز توسط سازندگان خودرو درخواست میشود.
چگونه استانداردها را با صنایع تطبیق میدهم
در اینجا نحوه نقشهکشی معمول من است استانداردهای آزمایش تغییر سریع دما به بخشها:
- الکترونیک خودرو / کنترلکنندههای الکترونیکی / ماژولهای ADAS
- LV124، VW 80000، GMW3172، ISO 16750‑4، AEC‑Q100/Q101، GB/T 28046.4، JIS D 0204
- نیازها: 15–20 درجه سانتیگراد در دقیقه, ، چرخههای زیاد، قابلیت اطمینان بلندمدت.
- دفاع، هوافضا، تجهیزات مقاوم
- روش MIL‑STD‑810H شماره 503.7، IEC 60068‑2‑14 Na
- نیازها: ≥30 °C/دقیقه, ، زمان انتقال کوتاه، استحکام ساختاری.
- نیمههادیها / آیسیهای قدرت / ماژولها
- JESD22‑A104‑E، AEC‑Q100 / Q101
- نیازها: تعداد چرخه بالا (500–1000) و سازگاری مداوم 15 °C/min یا بیشتر.
- باتریهای خودرو برقی و سیستمهای قدرت
- IEC 62660‑2، UN38.3 T.3، GB38031، راهنماییهای USABC / SAE
- نیازها: چرخهزنی با نرخ بالا، ایمنی، و شرایط سوءاستفاده.
اگر شما به من بگویید صنعت، نوع قطعه، و استاندارد هدف, ، من میتوانم یک اتاق تغییر دما سریع را طراحی کنم که به نرخ شیب مورد نیاز (°C/min)، زمان انتقال، و پروفایل چرخه برسد بدون اینکه تجهیزات شما بیش از حد یا کمتر از حد مشخص شود.
چگونه استاندارد مناسب تغییر سریع دما را انتخاب کنیم
هنگامی که در حال انتخاب یک استاندارد تست تغییر سریع دما هستید، نمیتوانید فقط اولین مشخصاتی را که به “شوک حرارتی” یا “سیکل دمایی” اشاره میکند، بردارید. شما باید استاندارد را با صنعت, ، نوع قطعه, ، و اهداف قابلیت اطمینان, خود مطابقت دهید، سپس مطمئن شوید که محفظه شما میتواند در واقع به نرخ تغییر دما و زمان انتقال که استاندارد خواستار آن است، برسد.
نقشه بر اساس صنعت: خودرو، هوافضا، دفاع، الکترونیک، باتری
در بازار ایران، اکثر مشتریان در یکی از پنج دسته قرار میگیرند. در اینجا نحوه چیدمان معمول من آمده است:
خودرو (LV124، ISO 16750-4، AEC-Q، VW 80000، GMW3172، GB/T 28046.4)
اگر موارد زیر را میسازید از این موارد استفاده کنید:
- ECUها، ماژولهای ADAS، اینورترهای قدرت، شارژرهای داخلی
- سنسورها، ماژولهای قدرت، درایورهای LED، مبدلهای DC/DC
- بستههای باتری HV، بردهای BMS، کانکتورها برای وسایل نقلیه جادهای
نیاز معمول:
- تستهای سیکل دمایی و تغییر سریع دما از −40 °C تا +125/+150 °C
- ≥15 °C/دقیقه نرخ (LV124 K-15، AEC-Q100/AEC-Q101)
- برای برخی از OEMها (VW 80000، Porsche PTL 4002، GMW3172), تا ۲۰ درجه سانتیگراد در دقیقه یا شوک حرارتی اختصاصی
فضا و دفاع (MIL-STD-810H، GJB 150.5A، مشخصات شرکت)
در صورت تامین استانداردهای نظامی / فضایی استفاده کنید:
- واحدهای الکترونیک هواپیمایی، رایانههای پروازی، الکترونیکهای راهنمایی
- ارتباطات مقاوم، حسگرها، رایانههای ماموریتی، واحدهای قدرت
نیاز معمول:
- MIL-STD-810H روش 503.7 ضربه دما
- ΔT بالا بین دماهای حداکثر و حداقل و زمانهای انتقال سریع (اغلب ≤1 دقیقه، گاهی ثانیهها)
- تمرکز بر بقا و قابلیت اطمینان ماموریت بیشتر از عمر طولانی چرخهای
الکترونیکهای تجاری (IEC 60068-2-14، JESD22-A104)
برای استفاده در:
- الکترونیکهای مصرفی و صنعتی، تجهیزات ICT، بردهای 5G
- نیمههادیها، بستهبندیهای IC، دستگاههای قدرت، ماژولها
نیاز معمول:
- آزمایش IEC 60068-2-14 Na / Nb برای تغییر دما
- JESD22-A104-E برای چرخه دمای نیمههادیها
- نرخهایی مانند 3، 5، 10، 15 درجه سانتیگراد در دقیقه و بالاتر، با 500 تا 1000+ سیکل برای قابلیت اطمینان IC
باتری و انرژی نو (UN38.3، IEC 62660-2، GB 38031، SAE J2464، USABC/FreedomCAR)
اگر با موارد زیر سروکار دارید، از این موارد استفاده کنید:
- سلولها، ماژولها، بستههای EV
- سیستمهای ذخیره انرژی و سیستمهای باتری قدرت
نیاز معمول:
- تستهای دما با تمرکز بر ایمنی (UN38.3 T.3، GB 38031)
- تستهای عملکرد و طول عمر با نرخهای تغییر دمای بالاتر (IEC 62660-2 میتواند به 30–50 درجه سانتیگراد در دقیقه)
- شوک حرارتی شدید یا سیکلینگ سریع برای توان بالا، شارژ سریع طراحیها
نوع قطعه و هدف قابلیت اطمینان را با شدت مطابقت دهید
هنگامی که بخش خود را شناختید، سطح شدت را تنظیم کنید:
- ICها و بردهای کوچک (JESD22-A104، AEC-Q100/101)
- استفاده از محدودههای دمایی استاندارد مانند 40- درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد یا 150 درجه سانتیگراد
- نرخها: ≥15 °C/دقیقه برای سیلیکون درجه خودرو
- چرخهها: ۵۰۰–۱۰۰۰+ برای قابلیت اطمینان بلندمدت
- ماژولها و ECUها (LV124، GMW3172، VW 80000)
- تغییر سریع دما: ۱۵–۲۰ کلوین/دقیقه بین نقاط بحرانی
- زمانهای توقف: اغلب ۲۰–۳۰ دقیقه هر طرف
- تعداد چرخهها بستگی به سازنده خودرو دارد – از دهها تا صدها
- سیستمهای قدرت بالا / خودروهای برقی (اینورترها، شارژرها، پکهای باتری)
- ملاحظه نرخهای بالاتر و ΔT بزرگتر از حداقل لازم
- در راهنمای IEC 62660-2، SAE J2464، مشخصات داخلی سازنده خودرو جستجو کنید
- هدف قرار دادن رابطهای کانکتور، جوشها، پوتینگ، باربَرها در معرض قرار دادن
به استرس حرارتی واقعی آزمونهای شدیدتر, نه کمتر.
مواجهه با مشخصات OEM و مشتریمحور
در ایران، بیشتر تامینکنندگان سطح بالا فقط از یک استاندارد پایه پیروی نمیکنند؛ آنها در داخل آن زندگی میکنند نیازمندیهای خاص OEM. در اینجا نحوهی مدیریت آن را شرح میدهم:
- شروع با استاندارد پایه
- مثال: AEC-Q100 + LV124 برای یک ECU خودرو
- یا IEC 60068-2-14 + JESD22-A104 برای یک برد مخابراتی
- پوششدهی مشخصات OEM
- VW، GM، فورد، استلانتیس، تسلا و دیگران به استاندارد پایه ارجاع میدهند، سپس تنظیم میکنند:
- دماهای افراطی
- نرخ تغییر دما
- محدودیتهای زمان انتقال
- تعداد چرخهها و توقفها
- VW، GM، فورد، استلانتیس، تسلا و دیگران به استاندارد پایه ارجاع میدهند، سپس تنظیم میکنند:
- هدف آزمایش را با OEM مشخص کنید
- آیا این شوک حرارتی (انتقال سریع، حداقل زمان انتقال) یا فقط چرخه دمای سریع?
- آیا نیاز دارند هوایی به هوایی or شوک حرارتی مایع به مایع?
- بررسی قابلیت اتاقک در مقابل مشخصات
- موافقت با عبارت “تا حد امکان نزدیک” مگر اینکه تایید کتبی داشته باشید
- اگر مشخصات میگوید 15 هزار در دقیقه or زمان انتقال <10 ثانیه, ، تجهیزات شما باید واقعاً این کار را انجام دهد
ما اتاقکهای تغییر سریع دما را به طور خاص طراحی میکنیم تا مشتریان ایرانی بتوانند این مشخصات OEM را برآورده کنند بدون اینکه در مورد اینکه آیا اتاقک “کافی سریع” است یا نه، بحث کنند”
چه زمانی فراتر رفتن از حداقل نرخ تغییر دما لازم است
حداقل نرخ تغییر دما در استاندارد معمولاً فقط این است: یک حداقل. من توصیه میکنم در سه حالت از آن فراتر بروید:
- الکترونیکهای قدرت بالا و طراحیهای خودروهای برقی
- ماژولهای قدرت، اینورترهای SiC/GaN، شارژرهای داخلی، سختافزار شارژ سریع DC
- اینها شاهد نرخهای حرارتی واقعی بسیار سریعتر هستند از 10–15 درجه سانتیگراد در دقیقه در آزمایشگاه
- فشار آوردن به 30–50 درجه سانتیگراد در دقیقه (یا استفاده از یک اتاقک شوک حرارتی واقعی) نشان میدهد:
- خستگی لحیمکاری
- خرابیهای سیم باند
- شکستگی بستهبندی
- جدایی و مشکلات رابطها
- دورههای وظیفه تهاجمی و اقلیمهای گرم (جنوب غربی ایران، خوزستان و غیره)
- وسایل نقلیه و تجهیزات در اقلیمهای مشابه در ایران با موارد زیر مواجه هستند:
- دماهای محیطی بالا
- گرمایش سریع ناشی از بار
- معقول است شبیهسازی انجام شود شیبهای حالت بدترین حالت به جای شیبهای آزمایشگاهی ملایم
- وسایل نقلیه و تجهیزات در اقلیمهای مشابه در ایران با موارد زیر مواجه هستند:
- عمر خدمات طولانی یا تحمل پایین در مقابل خرابیهای میدانی
- اگر هدف شما عمر خودرو ۱۰–۱۵ سال or اطمینانپذیری درجهیک هواپیمایی, شدت استاندارد ممکن است خیلی نرم باشد
- افزایش دادن نرخ شیب, ΔT, یا تعداد چرخهها اغلب ارزانتر از خرابیهای میدانی و فراخوانیها است
اتاقهای تغییر دمای سریع با عملکرد بالا ما بیشتر برای درخواستهای آینده خودروهای برقی و قدرت بالا ساخته شدهاند بیشتر از حداقل مشخصات امروز. هدف ما نرخهای خطی تا و فراتر از آن است 70 درجه سانتیگراد در دقیقه با کنترل دقیق، بنابراین در زمانی که استانداردها به طور حتمی سختتر میشوند، قفل نمیشوید.
جریان تصمیمگیری ساده: انتخاب تغییر سریع دما
نیازهای تجهیزات برای آزمایش تغییر سریع دما
وقتی با مشتریان ایرانی درباره آزمایش تغییر سریع دما صحبت میکنم، همان موضوع بارها تکرار میشود: اتاقک محدودکننده است. اگر تجهیزات نتواند نرخ تغییر دمای مورد نیاز را برآورده کند، مهم نیست که برنامه آزمایش چقدر خوب است روی کاغذ.
در زیر نحوه تجزیه و تحلیل من را میبینید تجهیزات آزمایش تغییر سریع دما به زبان ساده و عملی.
اتاقک چرخه دمای استاندارد در مقابل اتاقک شوک حرارتی واقعی
اتاقکهای چرخه دمای استاندارد برای کارهای IEC، AEC و اعتمادپذیری عمومی در نرخهای متوسط عالی هستند، اما آنها ماشینهای “شوک حرارتی” نیستند.
تفاوتهای کلیدی:
| ویژگی | اتاقک چرخه دمای استاندارد | اتاقک شوک حرارتی واقعی |
|---|---|---|
| کاربرد معمول | IEC 60068-2-14 Nb، AEC-Q100، JESD22-A104، ISO 16750-4 | IEC 60068-2-14 Na، LV124 K-15، GMW3172، MIL-STD-810H |
| نرخ تغییر دما (شیب) | ~3–15 °C/min (K/min) خطی | 30–70+ °C/min مؤثر (شامل انتقال) |
| زمان انتقال بین نقاط افراطی | کنترل نشده / چند دقیقه | <10 ثانیه (سیستمهای سطح بالا <5–8 ثانیه) |
| روش | یک فضای کاری، خنک/گرمشده با هوا | منطقه ۲ یا ۳ منطقه، محصول بین مناطق گرم و سرد جابجا میشود |
| هدف | چرخه دما (خستگی) | شوک حرارتی واقعی (تنش ناشی از تغییر ناگهانی) |
اگر مشخصات شما درباره “تغییر سریع”, “شوک حرارتی”, “زمان انتقال <10 ثانیه”, یا 70 درجه سانتیگراد در دقیقه, ، شما در اتاقک شوک حرارتی حوزه، نه فقط یک اتاقک چرخه سریع.
حداقل قابلیت شیبگیری بر اساس استانداردهای اصلی تغییر سریع دما
در اینجا یک نمونه سریع ماتریس قانون سرانگشتی برای نرخ حداقل تغییر دما که باید طراحی کنید. (نیازمندیهای واقعی بستگی به پروفایل و بار دارد، اما این هدفی واقعگرایانه است.)
| استاندارد / مشخصات | نیازمندی معمول (قابلیت اتاقک) |
|---|---|
| آزمایش IEC 60068-2-14 شماره (تغییر کند) | نوسانات خطی ۳–۱۰ °C/دقیقه |
| آزمایش IEC 60068-2-14 شماره Na (تغییر سریع) | ۱۰–۲۰ °C/دقیقه موثر، ترجیحاً انتقال کوتاه |
| AEC-Q100 / AEC-Q101 | ≥۱۵ °C/دقیقه (بسیاری از تولیدکنندگان تجهیزات اصلی ۱۵–۲۰ °C/دقیقه را فشار میدهند) |
اشتباهات رایج در آزمایش تغییر سریع دما
استفاده از اتاقکهای کند و نامیدن آنها “شوک حرارتی”
بسیاری از آزمایشگاهها در ۳–۵ درجه سانتیگراد بر دقیقه در یک اتاقک دمای استاندارد اجرا میکنند و آن را “تغییر سریع دما” یا حتی “شوک حرارتی” مینامند. این با اکثر مشخصات سازگار نیست.
اگر سعی دارید LV124 K-15، AEC-Q100 / AEC-Q101، ISO 16750-4، MIL‑STD‑810H 503 را برآورده کنید, یا آزمایش IEC 60068-2-14 Na, باید بررسی کنید:
- نرخ حداقل تغییر دما (°C/دقیقه یا K/دقیقه) بالای کامل محدوده بارگذاری
- توانایی نگه داشتن آن نرخ با DUTهای قدرتدار، دستهها، و بارهای واقعی
- چه محفظه باشد چرخهسازی منطقهای منفرد یا یک شوک حرارتی دو منطقهای / سه منطقهای واقعی سیستم
اگر محفظه نتواند نرخ استاندارد را برآورده کند، دادههای آزمایش در بهترین حالت ضعیف و در بدترین حالت نامعتبر است.
نادیده گرفتن محدودیتهای زمان انتقال
واقعی استانداردهای آزمایش شوک حرارتی مهم است زمان انتقال همان اندازه که نرخ اهمیت دارد:
- آزمایش IEC 60068-2-14 Na, MIL‑STD‑810H 503, GMW3172, وایوی ۸۰۰۰۰, ، و GB/T 28046.4 همه به جز زمانهای انتقال کوتاه انتظار دارند
- برای شوک حرارتی واقعی، معمولاً به دنبال ≤۱۰ ثانیه (هوا به هوا) و اغلب ≤5–8 ثانیه در سیستمهای رده بالا
اگر محفظه شما نیاز دارد 30–60 ثانیه برای حرکت از گرم به سرد، شما در حال اجرا هستید چرخه دما, ، نه شوک حرارتی. این حالتهای خرابی را تغییر میدهد، به ویژه برای اتصالات لحیم، سیمهای اتصال و رابطهای باتری EV.
انتخاب سطح شدت یا تعداد چرخه اشتباه
اشتباه رایج دیگر: انتخاب سطوح شدتی که با استاندارد یا استفاده میدانی:
- مطابقت ندارند. استفاده از بسیار ملایم پروفایلها (به عنوان مثال، 20- درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتیگراد) زمانی که مشخصات فنی خواستار
- 40- درجه سانتیگراد تا 125/150 درجه سانتیگراد است. اجرا کردن AEC‑Q100، JESD22‑A104، ISO 16750-4, یا LV124 فراخوانی برای ۵۰۰–۱۰۰۰+ چرخه برای قابلیت اطمینان در سطح خودرو
- نادیده گرفتن زمان اقامت در نقاط افراطی، که اغلب در مشخصات قفل شده است (مثلاً 30 دقیقه گرم / 30 دقیقه سرد)
همیشه به مشتریان میگویم: ابتدا با مشخصات مطابقت دهید, ، سپس برای اهداف قابلیت اطمینان واقعی خود تنظیم کنید. کاهش دورهها یا دامنه دما برای “صرفهجویی در زمان” معمولاً فقط باعث تأخیر در بروز خرابیها میشود تا زمانی که در میدان باشید.
عدم تطابق توانایی اتاقک با نیازهای نرخ افزایش
اینجاست که بسیاری از تیمهای ایرانی هنگام انتقال از مصرفکننده به خودرو، باتری برقی، هوافضا یا دفاع دچار مشکل میشوند کار:
- اتاقکهای چرخه دمای استاندارد اغلب در 5–10 درجه سانتیگراد در دقیقه با بارهای واقعی به اوج میرسند
- مشخصات خودرو و الکترونیک قدرت معمولاً نیازمند 15 درجه سانتیگراد در دقیقه یا بیشتر را درخواست میکنند
- سطح بالا اتاقهای تغییر سریع دما و اتاقهای شوک حرارتی هوا‑به‑هوا ممکن است نیاز باشد به 30-70 درجه سانتیگراد در دقیقه یا بیشتر با <8–10 ثانیه انتقال
قبل از اینکه به استانداردی مانند LV124 K‑15, پورشه پیتیال ۴۰۰۲, وایوی ۸۰۰۰۰, GMW3172, یا IEC 62660-2 برای باتریها متعهد شوید، باید:
- نرخ رمپ تضمین شده محفظه خود را بررسی کنید (نه شماره نمایشگاه محفظه خالی)
- تایید کنید ظرفیت بار در آن نرخ (بار حرارتی کیلووات، اندازه DUT، جرم فیکسچر)
- مطمئن شوید که سیستم شما میتواند پشتیبانی کند هم چرخه 15 درجه سانتیگراد در دقیقه و هم شوک حرارتی 70 درجه سانتیگراد در دقیقه اگر نقشه راه شما به سمت EV، ADAS و ماژولهای قدرت است
به عنوان یک تولید کننده محفظه تست محیطی متخصص در تست تغییر سریع دما، من سیستمهایی را به طور خاص طراحی میکنم تا از این تلهها اجتناب شود: نرخهای رمپ واقعی و تأیید شده، زمانهای انتقال سریع و پیکربندیهایی که در واقع با الزامات IEC، MIL، JESD، ISO، LV124 و AEC مطابقت دارند، بنابراین هر بار که در یک برنامه جدید پیشنهاد میدهید، با تجهیزات خود نمیجنگید.
سوالات متداول تست تغییر سریع دما
سریعترین نرخ تغییر دما مورد نیاز استانداردهای خودرو
در تست تغییر سریع دمای خودرو، بیشتر الزامات “استاندارد” در حدود 15–20 درجه سانتیگراد در دقیقه (15–20 کلوین در دقیقه) برای سیستمهای مبتنی بر هوا، اما برخی تولیدکنندگان اصلی فشار بیشتری وارد میکنند:
- AEC-Q100 / AEC-Q101: معمولاً درخواست میشود ≥15 °C/دقیقه برای چرخه دمایی آیسیهای درجه خودرو و دستگاههای جداگانه.
- LV124 / VW 80000 / پورشه PTL 4002: به طور معمول مشخص میکنند ۱۵–۲۰ کلوین/دقیقه تغییر سریع دما برای ECUها، ماژولهای قدرت و کنترلکنندههای ADAS.
- GMW3172: شامل بخشهای شوک حرارتی با نرخ بالاتر و زمانهای انتقال دقیقتر است؛ در عمل، آزمایشگاهها تمایل دارند 15–25 °C/min پلهها یا از اتاقهای شوک حرارتی اختصاصی استفاده کنند.
فعلاً،, 20 °C/min حدود حداکثر نرخ صریح نوشته شده در بیشتر مشخصات خودرو است برای اتاقهای هوای به هوای. جایی که در استفاده واقعی سریعترین نرخ دما را میبینید در پژوهش و توسعه باتری و الکترونیک قدرت, است، جایی که مشتریان درخواست میکنند 30-70 درجه سانتیگراد در دقیقه پلههایی برای شبیهسازی موارد استفاده شدید و استرس شارژ سریع/دشارژ سریع—حتی اگر استاندارد پایه هنوز آن را درخواست نکند.
وقتی برای مشتریان خودروسازی در ایران اتاقها را اندازهگیری میکنیم، معمولاً پیشنهاد میدهم:
- حداقل 15 °C/min اگر میخواهید به طور قابل اعتماد برآورده کنید AEC-Q100/101 و LV124.
- 20–30 °C/min اگر در حال ساخت یک آزمایشگاه آیندهپذیر هستید برای آزمایش EV، اینورتر و مبدل DC/DC.
- سرعت خطی ≥70 °C/دقیقه فقط در صورت هدفگذاری ضربه حرارتی واقعی, ، نیازهای تهاجمی OEM، یا تحقیقات و توسعه سنگین در سیستمهای با توان بالا.
آیا آزمایش IEC 60068-2-14 Test Na شوک حرارتی واقعی است یا فقط چرخه سریع دما؟
IEC 60068-2-14:2026 تغییر دما را به Na (تغییر سریع) و Nb (تغییر آهسته):
- آزمایش Na:
- نرخ تغییر دمای سریعتر، معمولاً 5–15 °C/دقیقه (گاهی اوقات بالاتر در صورت نیاز).
- مورد استفاده برای چرخه سریع دما, ، اغلب در یک محفظه، با نرخهای کنترل شده و توقفهای مشخص.
- زمان انتقال میتواند کوتاه باشد، اما معمولاً کمتر از 10 ثانیه مانند سیستم شوک حرارتی کلاسیک نیست.
- تست Nb:
- نرخ کندتر، اغلب ≤1–3 °C/دقیقه.
- بیشتر درباره چرخه تدریجی, ، شبیهسازی تغییرات محیط روزانه یا عملیاتی.
پس،, آزمایش IEC 60068-2-14 Na “چرخه سریع دما”، نه شوک حرارتی خالص در معنای دقیق که در MIL-STD-810H روش 503.7 یا شوک حرارتی هوایی / مایع-به-مایع کلاسیک مشاهده میشود با زمانهای انتقال زیر ۱۰ ثانیه. در زبان روزمره آزمایشگاهی، Na به معنی چرخه سریع, است، در حالی که شوک حرارتی معمولاً به سیستم دو منطقهای یا سه منطقهای اختصاصی با انتقال بسیار سریع و حداقل زمان افزایش بین دماهای مختلف اشاره دارد.
اگر مشتری یا مشخصات شما میگویند “شوک حرارتی بر اساس IEC 60068-2-14 Na”:
- معمولاً میتوانید آن را در یک اتاقک چرخه دمایی با عملکرد بالا با نرخ مورد نیاز °C/دقیقه انجام دهید.
- اما اگر بر “شوک حرارتی” با انتقال کمتر از ۱۰ ثانیه تأکید میکنند،, معمولاً به سمت یک اتاقک شوک حرارتی و نه فقط یک واحد چرخه سریع اشاره دارند.
آیا یک محفظه میتواند هر دو آزمایش تغییر دمای سریع ۱۵ °C/دقیقه و ۷۰ °C/دقیقه را پوشش دهد؟
از نظر فنی، بله. از نظر عملی، بستگی دارد به طراحی و بودجه.
- A اتاقک چرخش دمای سریع استاندارد طراحی شده برای الکترونیک و ماژولهای خودرویی معمولاً پشتیبانی میکند ۵–۲۰ °C/دقیقه نرخهای شیب خطی در دامنهای معمول مانند −۴۰ درجه سانتیگراد تا +۱۲۵ درجه سانتیگراد.
- برای رسیدن مطمئن 70 درجه سانتیگراد در دقیقه با بار مناسب، شما در محدوده شوک حرارتی / عملکرد بالا قرار دارید, با:
- ظرفیت سرمایش و گرمایش بسیار قوی
- مدیریت جریان هوا و جرم حرارتی بهینه شده
- اغلب یک طرح دو منطقهای یا سه منطقهای, یا یک سیستم تک منطقهای بسیار قدرتمند با جرم نمونه محدود
از نظر تجهیزات:
- اگر کار روزانه شما است AEC-Q100، LV124 K-15، ISO 16750-4، IEC 60068-2-14 Na, a اتاق چرخش سریع با دمای ۱۵–۲۰ °C/دقیقه معمولاً بهترین ارزش است.
- اگر همچنین نیاز دارید شوک حرارتی واقعی با سرعت ۷۰ °C/دقیقه با انتقال بسیار سریع, من معمولاً پیشنهاد میکنم:
- یک اتاق چرخش سریع برای کارهای تأییدیه روزمره و آزمایشهای عمرانی.
- یک سیستم شوک حرارتی اختصاصی (هوای به هوا یا مایع به مایع) برای نیازهای خاص شوک و تحقیق و توسعه.
میتوانید یک اتاق چندکاره “همه کاره” خریداری کنید، اما هزینه بیشتری پرداخت میکنید و اغلب در موارد زیر کوتاهی میکنید: بار قابل استفاده, هزینه عملیاتی, ، و انعطافپذیری آزمایش. بیشتر آزمایشگاههای معتبر در ایران کار را بین دو پلتفرم تخصصی تقسیم میکنند.
چه زمانی نیاز به اتاق دو منطقهای در مقابل سه منطقهای برای LV124 و مشخصات مشابه دارم؟
برای تغییر سریع دما در LV124 K-15, و استانداردهای الکترونیک خودرو مشابه (VW 80000، پورشه PTL 4002، GMW3172):
- اتاق شوک حرارتی دو منطقهای (منطقه گرم + منطقه سرد) معمولاً کافی است زمانی که:
- مشخصات نیاز دارد انتقال سریع بین دو نقطه ثابت (مثلاً −40 °C ↔ +125 °C).
- شما عمدتاً اجرا میکنید دورهای شوک حرارتی تکراری با زمانهای انتقال کوتاه (اغلب کمتر از 10 ثانیه از محفظه به محفظه).
- نیازی به مرحله محیطی میانی ندارید.
- اتاقک شوک حرارتی سهمنطقهای (گرم + محیط + سرد) وقتی که:
- تولیدکننده اصلی (OEM) درخواست میکند “نگهداشتن در دمای محیط یا اتاق بین گرم و سرد—برخی مشخصات خاص مشتریان LV124 و گزینههای GMW3172 این کار را انجام میدهند.
- نیاز دارید شبیهسازی کنید انتقالهای دنیای واقعی مانند توقف خودرو در محیط پس از رانندگی در بزرگراه و سپس وارد شدن به حالت سرد.
- میخواهید انعطافپذیری داشته باشید برای اجرای گرم → محیط → سرد or سرد → محیط → گرم دورهای با زمانهای توقف کنترلشده در هر منطقه.
تجربه ما با مشتریان خودروسازی در ایران:
- برای استاندارد LV124 K-15 نیازمندیهای متمرکز بر رشد ۱۵ K/min و توقفهای گرم/سرد, بیشتر آزمایشگاهها با یک اتاق چرخه دمای سریع (نه لزوماً چندمنطقهای) موافق هستند تا زمانی که نرخهای رشد و زمانهای تثبیت برآورده شوند.
- برای گسترشهای OEM به سبک شوک حرارتی (زمانهای انتقال بسیار کوتاه و نوسانات شدید)، یک اتاق شوک دو منطقهای معمولاً کافی است.
- اگر مشتری شما یک OEM یا Tier 1 ایرانی با پروفایلهای آزمایش پیچیده شامل مراحل میانی محیطی، معمولاً پیشنهاد میکنیم مستقیماً به یک اتاق شوک حرارتی سه منطقهای مراجعه کنید تا از محدودیتهای آینده جلوگیری شود.
اگر مطمئن نیستید، نیازهای خود را اینگونه ترسیم کنید:
- فقط چرخه سریع پایه LV124 / AEC-Q100 → عملکرد بالا اتاق تغییر دما سریع, 15–20 °C/min.
- LV124 + شوک حرارتی خاص مشتری + چند مرحله محیطی → سهمنطقهای سیستم شوک حرارتی برای حداکثر انعطافپذیری.
- شوک گرم ↔ سرد خالص بدون محیط → دومنطقهای سیستم مقرونبهصرفه و بسیار قدرتمند.
دشیانگ｜ ابزارها
به عنوان یک تولیدکننده فناوری پیشرفته، ما تحقیق و توسعه، طراحی، تولید و فروش را در یک مجموعه ادغام کردهایم. فلسفه ما — "کیفیت بقا را تضمین میکند، صداقت توسعه را هدایت میکند و مدیریت بهرهوری را به ارمغان میآورد" — در هر محصولی که تولید میکنیم، تنیده شده است. ما به طور مداوم فناوریهای پیشرفته جهانی را جذب کرده و با سالها تجربه عملی، روشهای خود را بهبود میبخشیم.
