中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
電子設(shè)備熱性能評定 GB/T 12993-91
Thermal performances evaluation for electronic equipment
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子設(shè)備的熱性能評定。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于電子設(shè)備自然冷卻和強(qiáng)迫冷卻熱性能的評定。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 2421 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 總則
GB 2903銅一康銅熱電偶絲及分度表
GB 4993鎳鉻一銅鎳（康銅）熱電偶絲及分度表
3術(shù)語、符號
3.1術(shù)語
3.1.1 外部環(huán)境溫度 external environment temperature
距設(shè)備各主要表面幾何中心80 mm處，以面積為加權(quán)因子的平均溫度值。
3.1.2 元器件表面許用溫度 allowable surface temperature of parts
根據(jù)可靠性要求，電子元器件允許達(dá)到的溫度值。
3.1.5溫度臨界元器件critical temperature parts
表面溫度可能接近允許的最高工作溫度的元器件。
3.1.4 環(huán)境壓力 environment pressure
設(shè)備所處環(huán)境條件下的大氣壓力。
3.1.5 電應(yīng)力electrical stress
電子元器件承受電壓、電流、負(fù)載作用所引起的應(yīng)力。
3.1.6 電應(yīng)力比 electrical stress ratio
電子元器件的實(shí)際電應(yīng)力與額定電應(yīng)力之比。
3.1.7冷卻劑coolant
電子設(shè)備使用的冷卻介質(zhì)，如空氣、液體等。
3.1.8冷卻劑流量coolant rate
單位時間流經(jīng)有效截面的冷卻劑容積或質(zhì)量。
3.1.9 溫度穩(wěn)定 temperature stabilization
當(dāng)大部分發(fā)熱元器件的溫度，其變化率在一小時內(nèi)低于2℃時，稱為溫度穩(wěn)定。
3.1. 10 熱時間常數(shù) thermal time constant
當(dāng)元器件的溫度達(dá)到百分之六十三穩(wěn)定溫升時所需要的時間，稱為熱時間常數(shù)。
3.2符號4
國家技術(shù)監(jiān)督局1991-08-19批準(zhǔn) 1992-04-01實(shí)施
4技術(shù)要求
4.1 在設(shè)備的研制、生產(chǎn)和驗(yàn)收等各個階段，均應(yīng)制定出熱評定計劃，按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行熱性能評定。
4.2在進(jìn)行熱性能評定之前，設(shè)備的電性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到規(guī)定的要求。
GB/T 12993-91
4.5在進(jìn)行熱性能評定的過程中，設(shè)備應(yīng)處于額定工況下工作。
4.4設(shè)備進(jìn)行熱性能評定的條件，包括：
a. 正常大氣條件應(yīng)符合GB、2421總則第4.3條的規(guī)定；
b. 應(yīng)提供設(shè)備所處的環(huán)境參數(shù)，如高度、大氣壓力、溫度、濕度等；
c. 對模擬環(huán)境（如實(shí)驗(yàn)箱、風(fēng)洞等）的參數(shù)，應(yīng)按規(guī)定的要求實(shí)行監(jiān)控。模擬環(huán)境內(nèi)任意二處的溫差應(yīng)低于10℃（溫度指示值誤差為±1℃）；
d. 冷卻劑供給系統(tǒng)，應(yīng)提供設(shè)備冷卻所必需的冷卻劑流量。
當(dāng)以空氣作為冷卻劑時，其相對濕度值應(yīng)保持在百分之五十至百分之七十五之間。
當(dāng)以液體作為冷卻劑時，其高、低溫特性、絕緣性能、與電子元器件的相容性等，應(yīng)符合毆備冷卻的要求。
4.5熱性能評定用的設(shè)備，如測試儀表、裝置等，應(yīng)經(jīng)相應(yīng)檢驗(yàn)部門的檢驗(yàn)和認(rèn)可。
各參數(shù)的最大允許偏差為：
溫度 土2℃
壓力 ±1%
冷卻劑流量 ±5%
功率 ±5%
質(zhì)量 士1%
海拔高度 士5%
4.6應(yīng)按表1的格式，列出對設(shè)備工作可靠性有較大影響的元器件、溫度臨界元件和發(fā)熱量超過設(shè)備總發(fā)熱量百分之一的元器件的清單。
5熱性能評定程序
5.1 測量下列參數(shù)：
a. 表1列出的元器件的表面溫度，對安裝形式相似、熱耗相同的元器件；只需測量有代表性的元器件的表面溫度；
b. 設(shè)備的外表面溫度；
c. 試驗(yàn)箱內(nèi)壁的平均溫度；
d. 設(shè)備所處的環(huán)境參數(shù)；
e. 冷卻劑的進(jìn)、出口溫度；
f. 冷卻劑的進(jìn)、出口壓力損失；
g. 通道入口處空氣的相對濕度值；
h. 熱時間常數(shù)；
1. 設(shè)備的輸入與輸出功率。
5.2檢查設(shè)備熱性能的保護(hù)與控制裝置的功能。
5.5主要參數(shù)的測量方法
5.5.1 溫度測量
GB/T 12993-91
本標(biāo)準(zhǔn)建議采用熱電偶作為主要的溫度傳感器。對某些環(huán)境溫度的測量，也可采用集成溫度傳感器。
熱電偶的線徑應(yīng)小于或等于0. 25 mm。．熱電偶的材料及要求，應(yīng)符合GB 2903或GB 4993的規(guī)定。
a. 表面溫度測量
溫度傳感器與被測表面之間應(yīng)保持良好的接觸。對平坦的受測表面，可采用壓條或集熱片粘結(jié)至受測部位上。對不平坦的受測表面，應(yīng)將熱電偶測量頭部埋入或釬焊至受測部位上。
各種溫度傳感器的裝設(shè)，不應(yīng)影響或破壞受測表面的溫度場。熱電偶的引線應(yīng)采取屏蔽措施，避免外界電磁場的感應(yīng)電勢對熱電勢的干擾。
b. 冷卻劑溫度測量
對以空氣為冷卻劑的設(shè)備，其溫度測量可采用集成溫度傳感器配二次顯示儀表進(jìn)行。
對液體溫度的測量，應(yīng)盡可能減少溫度傳感器的連線引起的測量誤差。
5.5.2冷卻劑流量測量
可采用標(biāo)準(zhǔn)孔板傳感器、渦流傳感器配二次顯示儀表或轉(zhuǎn)子流量計，對冷卻劑的流量進(jìn)行測量。
為保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)使冷卻劑通流管路中的泄漏量，控制在低于最大質(zhì)量流量的百分之五之內(nèi)。
5.5.3冷卻劑流速測量
以空氣為冷卻劑的強(qiáng)迫冷卻設(shè)備，可測量空氣的進(jìn)、出口平均流速，按6.3條公式進(jìn)行流量的換算。
5.5.4冷卻劑壓力測量
當(dāng)通流管路中的壓差低于1 500 Pa時，可采用補(bǔ)償式微壓計進(jìn)行測量；當(dāng)壓差大于1 500 Pa時，可采用液柱式壓力計進(jìn)行測量。
冷卻劑流經(jīng)管路的進(jìn)、出口靜壓、動壓，可采用靜壓管或皮托管進(jìn)行測量。
5.4 自然冷卻設(shè)備的監(jiān)測
5.4.1監(jiān)測項目
a. 設(shè)備所處的環(huán)境參數(shù)，如溫度、大氣壓力等。對工作于不同海拔高度的設(shè)備，一般應(yīng)測量最大高度、中間高度和當(dāng)?shù)睾０胃叨鹊臍鈮杭捌湎鄳?yīng)的溫度；
b. 設(shè)備中關(guān)鍵元器件的最高溫度；
c. 溫度臨界元器件的溫度。
5.4.2測試步驟
a. 按5.4.1條的要求，用滿足精度要求的測量設(shè)備進(jìn)行測量。對模擬環(huán)境內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，在試驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整至規(guī)定值；
b. 監(jiān)測關(guān)鍵元器件的最高溫度值不超過規(guī)定值的2℃，每小時的溫度變化應(yīng)低于20C；
c. 溫度穩(wěn)定后，應(yīng)繼續(xù)試驗(yàn)一小時。
5.5強(qiáng)迫冷卻設(shè)備的監(jiān)測
5.5.1監(jiān)測項目
a. 設(shè)備所處的環(huán)境參數(shù)，如溫度、大氣壓力等。對工作于不同海拔高度的設(shè)備，一般應(yīng)測量最大高度、中間高度和當(dāng)?shù)睾０胃叨鹊臍鈮杭捌湎鄳?yīng)的溫度；
b. 冷卻劑的進(jìn)、出口溫度；
c. 冷卻劑的流量（或流速）；
d. 冷卻劑的壓差；
e. 設(shè)備中關(guān)鍵元器件及溫度臨界元件的溫度。
5.5.2測試步驟
a. 按5.5.1條的要求，用滿足精度要求的測量設(shè)備進(jìn)行測量。對模擬環(huán)境內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，在試驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整至規(guī)定值；
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