UDC 621.3:536.5L05
中华人民共和国国家标准
GB/T12993-91
电子设备热性能评定
Thermal performances evaluation for electronic equipment
国家技术监督局 发布
中华人民共和国国家标准
GB/T 12993-91
电子设备热性能评定
Thermal performances evaluation for electronic equipment
1主题内容与适用范围
本标准规定了电子设备的热性能评定.本标准适用于电子设备自然冷却和强迫冷却热性能的评定.
2引用标准
GB2421电工电子产品基本环境试验规程总则GB2903铜-康钢热电偶丝及分度表GB4993镍络-铜镍(康铜)热电偶丝及分度表
3术语、符号
3.1术语3.1.1外部环境温度external environment temperature 距设备各主要表面几何中心80mm处,以面积为加权因子的平均温度值.3.1.2元器件表面许用温度allowable surface temperatureofparts根据可靠性要求,电子元器件允许达到的温度值.3.1.3温度临界元器件critical tcmperature parts3.1.4环境压力environment pressure 表面温度可能接近允许的最高工作温度的元器件,设备所处环境条件下的大气压力.3.1.5电应力electrical stress电子元器件承受电压、电流、负载作用所引起的应力.3.1.6电应力比electrical stress ratio 电子元器件的实际电应力与额定电应力之比.3.1.7冷却剂coolant电子设备使用的冷却介质,如空气、液体等.3.1.8冷却剂流量coolant rate3.1.9温度稳定temperature stabilization 单位时间流经有效截面的冷却剂容积或质量.当大部分发热元器件的温度,其变化率在一小时内低于2C时,称为温度稳定.3.1.10热时间常数thermal time coristant当元器件的温度达到百分之六十三稳定温升时所需要的时间,称为热时间常数.3.2符号
A第i个元器件的外表面面积,m²; A-一冷却剂流通管道的截面面积,m²;A--设备外表面的总面积,m;C--冷却剂的定压比热,J/(kgC);P--第i个元器件的热耗散功率,W;%冷却剂进口动压,Pa; P.--冷却设备清耗的电功率,W;--冷却剂出口动压,Pa;%-流量计进口压力,Pa;P.-设备输出的总功率,W; -冷却剂进口静压,Pa;P-输入设备的总功率,W;-冷却剂在管内的静压降,Pa;h一冷却剂的出口压力,Pa -冷却剂的进口压力,Pa;冷却剂的质量流量,kg/s;Q--冷却剂吸收的热流量.W;Q.-设备的体积热密度,W/m²;-冷却剂进口平均温度,C;一管道壁(人口)温度,C; 4-冷却剂出口平均温度,C;4-管道壁(出口)温度,C;-试验箱内空气温度,C:一一环境的平均温度,C;-第i个元器件的周围环境温度,C --箱壁表面的温度,C;一电子元器件表面温度平均值,C;一第个元器件的表面温度,C;--冷却设备的总容积,m²; -设备外表面温度,C;-设备的总容积,m²;W-冷却设备的总重量,kg;W--设备的总重量.kg; p冷却剂的平均密度,kg/m²;A-冷却剂的进口密度,kg/m²;P-标准状态下,冷却剂的密度,kg/m²;--热时间常数,;--冷却剂的流速,m/s.
4技术要求
4.1在设备的研制、生产和验收等各个阶段,均应制定出热评定计划,按本标准的规定进行热性能评定.4.2在进行热性能评定之前,设备的电性能指标应达到规定的要求.2
4.3在进行热性能评定的过程中,设备应处于额定工况下工作.
4.4设备进行热性能评定的条件,包括:
8.正常大气条件应符合GB2421总则第4.3条的规定:b.应提供设备所处的环境参数,如高度、大气压力、温度、湿度等:c.对模拟环境(如实验箱、风洞等)的参数,应按规定的要求实行监控.模拟环境内任意二处的温差应低于10C(温度指示值误差为土1C);
d.冷却剂供给系统,应提供设备冷却所必需的冷却剂流量.
当以空气作为冷却剂时,其相对湿度值应保持在百分之五十至百分之七十五之间.
当以液体作为冷却剂时,其高、低温特性、绝缘性能、与电子元器件的相容性等,应符合设备冷却的要求.
4.5热性能评定用的设备,如测试仪表、装置等,应经相应检验部门的检验和认可.
各参数的最大允许偏差为:
温度 ±2压力 ±1%冷却剂流量 ±5%功率 质量 ±5% ±1%海拔高度 %s干
4.6应按表1的格式,列出对设备工作可靠性有较大影响的元器件、温度临界元件和发热量超过设备总发热量百分之一的元器件的清单.
表1电子元器件热耗散情况表
序号电子元器件名称 电子元器件在设备中的部位 热耗散量 w 电应力比 元器件表面许用温度 备注
4.7 应按表2的格式,填写热性能评定所必需的数据清单.
表2热性能评定数据记录表
序号 项目名称 数值 单位 备注1 (医部、底部、衡面、后面、左侧、右侧等六个部 试验箱内空气温度位)试验箱壁表图温度 C(医部、底部、前面、后面、左洲、右侧等六个部 位)设备外表面湿度 4 C(部、庭部、前面、后面、左测、右测等六个部位) 主要器件表面温度C
续表2
序号 项目名称 数值 单位 备注5 冷却剂进口平均温度 46 冷却剂出口平均温度7 该量计进口压力 Ps8 流量计指示值 kg/h9 管通入口望 fe C10 管道出口壁 C11 冷却剂进口静压 冷却剂进口动压 P12 13 冷却剂出口动压 Ps14 设备内部气压 P Ps15 大气压力 Pa16 其它17 输入设备总功率 w18 设备输出总功率 P. W19 冷却设备消耗的电功率 P. W20 设备总重量 w. kg21 22 冷却设备总重量 设备总容积 w. kg23 冷即设备总容积 m² m”24 设备外表面总面积 A e”25 冷却管道尺寸与数面形状
5 热性能评定程序
5.1测量下列参数:
表1列出的元器件的表面温度,对安装形式相似、热耗相同的元器件,只需测量有代表性的元器件的表面温度:
b. 设备的外表面温度:c. 试验箱内壁的平均温度;d. e. 冷却剂的进、出口温度: 设备所处的环境参数:f. 冷却剂的进、出口压力损失;g. 通道入口处空气的相对盈度值;h. 设备的输入与输出功率. 热时间常数;i.