彈片式連接器件為什么在安規(guī)實(shí)驗(yàn)中要做熱循環(huán)
發(fā)布時(shí)間：2019-07-02 07:53:05 點(diǎn)擊量：1316
彈片式連接器件為什么在安規(guī)實(shí)驗(yàn)中要做熱循環(huán)（熱應(yīng)力）溫升和電壓降試驗(yàn)
無(wú)論是連接器、接線端子、還是插頭插座，按標(biāo)準(zhǔn)UL1059、UL498、還是IEC60884-1、GB13140等各國(guó)都規(guī)定了對(duì)帶彈片式連接部位的器件都要做熱循環(huán)或熱應(yīng)力的溫升及電壓降試驗(yàn)。其原因就是測(cè)試彈片式連接器件在通電發(fā)熱及斷電冷卻不斷循環(huán)過(guò)程中的應(yīng)力變形情況。 我們知道，金屬導(dǎo)體在通電過(guò)程中會(huì)發(fā)熱，如果是發(fā)熱再斷電讓其冷卻，再通電發(fā)熱接著再斷電冷卻，不停循環(huán)。在這過(guò)程中，金屬導(dǎo)體必定會(huì)發(fā)生應(yīng)力變形失效的現(xiàn)象。特別針對(duì)彈片式連接器件來(lái)說(shuō)，潛在發(fā)生因變形引起的應(yīng)力失效更嚴(yán)重。 如下圖：
應(yīng)力失效造成的后果是采用彈片式連接器件的連接器、接線端子、插頭插座、拖線板等發(fā)熱更嚴(yán)重，著火燃燒，甚至爆炸的現(xiàn)象。
我們經(jīng)常在使用拖線板時(shí)發(fā)生拖線板燒毀或炸的現(xiàn)象。其中一個(gè)重要原因就是里面的彈片不合格造成插頭插入時(shí)電壓瞬間升高，瞬間峰值電壓造成空氣電離發(fā)生短路現(xiàn)象。
由于插頭插座、拖線板、連接器等這些帶彈性連接器件的產(chǎn)品都要經(jīng)常插拔使用，同時(shí)使用這些產(chǎn)品中不可能一直放上去就通電不動(dòng)，這就造成了產(chǎn)品在通電和斷電過(guò)程中存在反復(fù)通電發(fā)熱因熱應(yīng)力失效現(xiàn)象。
彈性連接器件大都采用磷青銅、鈹銅等導(dǎo)電性抗彎應(yīng)力強(qiáng)的原材料，由于設(shè)計(jì)及材料選擇的厚薄和材質(zhì)選擇等原因，造成了發(fā)熱不同。象插頭產(chǎn)品有的工程師為了節(jié)省料把1.5mm 厚的插銷改成1.1mm, 而彈片接觸空間是1.0mm,當(dāng)中只有0.1mm的接觸面，這就造成了通電狀態(tài)下由于接觸不緊，加上發(fā)熱后應(yīng)力變形，從而造成產(chǎn)品發(fā)熱及電壓降過(guò)大。
通常各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的熱循環(huán)或熱應(yīng)力試驗(yàn)要求循環(huán)次數(shù)比較多，如UL1059熱循環(huán)是規(guī)定通電3.5小時(shí)，斷電0.5小時(shí)，用1.5倍額定電流通電84個(gè)循環(huán)周期，IEC60998-2規(guī)定對(duì)端子連接器要做192個(gè)周期的熱循環(huán)同時(shí)做電壓降試驗(yàn)，IEC60884-1:2002針對(duì)插頭插座要做192個(gè)周期的熱應(yīng)力試驗(yàn)，同時(shí)檢測(cè)電壓降。這樣嚴(yán)酷的實(shí)驗(yàn)就檢測(cè)了彈片式連接器件的安全使用性能。
鴻海精密電子科技針對(duì)電連接器件研制了一種能同時(shí)做熱循環(huán)溫升測(cè)試和熱循環(huán)（熱應(yīng)力)電壓降測(cè)試系統(tǒng)。同時(shí)可檢測(cè)18-23個(gè)測(cè)試點(diǎn)的溫升和電壓降。產(chǎn)品帶數(shù)據(jù)采集接口，配備一個(gè)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，軟件由鴻海精密電子科技自己研制，同時(shí)可采集電流、溫升、電壓降，不僅能做靜態(tài)加熱溫升測(cè)試，而且最重要的是能做熱循環(huán)溫升測(cè)試和熱循環(huán)電壓降測(cè)試。循環(huán)周期和時(shí)間由用戶自由設(shè)定。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有別于美國(guó)的安捷倫數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
安捷倫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不能做交流電的數(shù)據(jù)采集，而且采集到的是溫度，而不是溫升。溫升要自己核算。還需要另外配一臺(tái)電腦。 鴻海精密電子科技的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅可測(cè)溫度，而且溫升軟件系統(tǒng)自己就核算了出來(lái)。
鴻海精密電子科技的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅能采集直流電，而且能采集交流電數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)可達(dá)2000A.同時(shí)調(diào)整軟件，可做電壓降測(cè)試。
以上是鴻海精密電子科技的溫升電壓降測(cè)試設(shè)備臺(tái)的操作面板，中間有一個(gè)周期循環(huán)計(jì)數(shù)器，循環(huán)計(jì)數(shù)器下面是一個(gè)循環(huán)時(shí)間設(shè)置開關(guān)。用戶可以在上面根據(jù)需要設(shè)定工作時(shí)間和停止時(shí)間。設(shè)置好后，系統(tǒng)可自動(dòng)運(yùn)行。不需要人來(lái)時(shí)刻守著。 操作面板最右邊是電流數(shù)據(jù)采集接口。直接把采集到的電流數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件。
鴻海精密電子科技拿帶彈片連接插座的額定電流為10A的公牛轉(zhuǎn)換插頭轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了熱循環(huán)測(cè)試。
在熱循環(huán)過(guò)程中，明顯可看到公牛有一款產(chǎn)品的溫升很高，軟件自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)如下：
當(dāng)額定電流為10A按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電流為16A時(shí)，測(cè)試點(diǎn)2溫度高達(dá)62.6℃，溫升達(dá)到35.6℃.
當(dāng)按標(biāo)準(zhǔn)IEC60884-1:2002采用電壓降熱循環(huán)測(cè)試電流為17.5A時(shí)（額定電流為10A,導(dǎo)線橫截面積為1.5mm2時(shí)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)界面如下：
測(cè)試點(diǎn)2溫度高達(dá)59.1℃，溫升達(dá)到32℃，也就是說(shuō)，此時(shí)溫升達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，沒有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45℃ 熱循環(huán)周期實(shí)驗(yàn)直接檢驗(yàn)了帶彈片連接器件產(chǎn)品的應(yīng)力失效潛在性問(wèn)題，考驗(yàn)了產(chǎn)品在通電斷電狀態(tài)下由熱變形及恢復(fù)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的安全性能的影響。 由此可見在熱循環(huán)的狀態(tài)下檢測(cè)產(chǎn)品的安全性能是多么重要。 如果想保證電連接性產(chǎn)品在熱循環(huán)狀態(tài)下設(shè)計(jì)和原材料的使用是否安全，可采用鴻海精密電子科技有限公司研制的TMR系列多功能電流溫升測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)的軟件可自動(dòng)在線帶電狀態(tài)下跟蹤產(chǎn)品的電流和溫升狀態(tài)。電流和溫升超限可自動(dòng)報(bào)警。測(cè)試電流可高達(dá)2000A,同時(shí)可根據(jù)用戶要求測(cè)試電壓降。該測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的測(cè)試平臺(tái)，電流、溫升、電壓降都可測(cè)試，根據(jù)用戶使用需要進(jìn)行訂制。聯(lián)系電話：13724579108
無(wú)論是連接器、接線端子、還是插頭插座，按標(biāo)準(zhǔn)UL1059、UL498、還是IEC60884-1、GB13140等各國(guó)都規(guī)定了對(duì)帶彈片式連接部位的器件都要做熱循環(huán)或熱應(yīng)力的溫升及電壓降試驗(yàn)。其原因就是測(cè)試彈片式連接器件在通電發(fā)熱及斷電冷卻不斷循環(huán)過(guò)程中的應(yīng)力變形情況。 我們知道，金屬導(dǎo)體在通電過(guò)程中會(huì)發(fā)熱，如果是發(fā)熱再斷電讓其冷卻，再通電發(fā)熱接著再斷電冷卻，不停循環(huán)。在這過(guò)程中，金屬導(dǎo)體必定會(huì)發(fā)生應(yīng)力變形失效的現(xiàn)象。特別針對(duì)彈片式連接器件來(lái)說(shuō)，潛在發(fā)生因變形引起的應(yīng)力失效更嚴(yán)重。 如下圖：
應(yīng)力失效造成的后果是采用彈片式連接器件的連接器、接線端子、插頭插座、拖線板等發(fā)熱更嚴(yán)重，著火燃燒，甚至爆炸的現(xiàn)象。
我們經(jīng)常在使用拖線板時(shí)發(fā)生拖線板燒毀或炸的現(xiàn)象。其中一個(gè)重要原因就是里面的彈片不合格造成插頭插入時(shí)電壓瞬間升高，瞬間峰值電壓造成空氣電離發(fā)生短路現(xiàn)象。
由于插頭插座、拖線板、連接器等這些帶彈性連接器件的產(chǎn)品都要經(jīng)常插拔使用，同時(shí)使用這些產(chǎn)品中不可能一直放上去就通電不動(dòng)，這就造成了產(chǎn)品在通電和斷電過(guò)程中存在反復(fù)通電發(fā)熱因熱應(yīng)力失效現(xiàn)象。
彈性連接器件大都采用磷青銅、鈹銅等導(dǎo)電性抗彎應(yīng)力強(qiáng)的原材料，由于設(shè)計(jì)及材料選擇的厚薄和材質(zhì)選擇等原因，造成了發(fā)熱不同。象插頭產(chǎn)品有的工程師為了節(jié)省料把1.5mm 厚的插銷改成1.1mm, 而彈片接觸空間是1.0mm,當(dāng)中只有0.1mm的接觸面，這就造成了通電狀態(tài)下由于接觸不緊，加上發(fā)熱后應(yīng)力變形，從而造成產(chǎn)品發(fā)熱及電壓降過(guò)大。
通常各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的熱循環(huán)或熱應(yīng)力試驗(yàn)要求循環(huán)次數(shù)比較多，如UL1059熱循環(huán)是規(guī)定通電3.5小時(shí)，斷電0.5小時(shí)，用1.5倍額定電流通電84個(gè)循環(huán)周期，IEC60998-2規(guī)定對(duì)端子連接器要做192個(gè)周期的熱循環(huán)同時(shí)做電壓降試驗(yàn)，IEC60884-1:2002針對(duì)插頭插座要做192個(gè)周期的熱應(yīng)力試驗(yàn)，同時(shí)檢測(cè)電壓降。這樣嚴(yán)酷的實(shí)驗(yàn)就檢測(cè)了彈片式連接器件的安全使用性能。
鴻海精密電子科技針對(duì)電連接器件研制了一種能同時(shí)做熱循環(huán)溫升測(cè)試和熱循環(huán)（熱應(yīng)力)電壓降測(cè)試系統(tǒng)。同時(shí)可檢測(cè)18-23個(gè)測(cè)試點(diǎn)的溫升和電壓降。產(chǎn)品帶數(shù)據(jù)采集接口，配備一個(gè)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，軟件由鴻海精密電子科技自己研制，同時(shí)可采集電流、溫升、電壓降，不僅能做靜態(tài)加熱溫升測(cè)試，而且最重要的是能做熱循環(huán)溫升測(cè)試和熱循環(huán)電壓降測(cè)試。循環(huán)周期和時(shí)間由用戶自由設(shè)定。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有別于美國(guó)的安捷倫數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
安捷倫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不能做交流電的數(shù)據(jù)采集，而且采集到的是溫度，而不是溫升。溫升要自己核算。還需要另外配一臺(tái)電腦。 鴻海精密電子科技的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅可測(cè)溫度，而且溫升軟件系統(tǒng)自己就核算了出來(lái)。
鴻海精密電子科技的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅能采集直流電，而且能采集交流電數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)可達(dá)2000A.同時(shí)調(diào)整軟件，可做電壓降測(cè)試。
以上是鴻海精密電子科技的溫升電壓降測(cè)試設(shè)備臺(tái)的操作面板，中間有一個(gè)周期循環(huán)計(jì)數(shù)器，循環(huán)計(jì)數(shù)器下面是一個(gè)循環(huán)時(shí)間設(shè)置開關(guān)。用戶可以在上面根據(jù)需要設(shè)定工作時(shí)間和停止時(shí)間。設(shè)置好后，系統(tǒng)可自動(dòng)運(yùn)行。不需要人來(lái)時(shí)刻守著。 操作面板最右邊是電流數(shù)據(jù)采集接口。直接把采集到的電流數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件。
鴻海精密電子科技拿帶彈片連接插座的額定電流為10A的公牛轉(zhuǎn)換插頭轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了熱循環(huán)測(cè)試。
在熱循環(huán)過(guò)程中，明顯可看到公牛有一款產(chǎn)品的溫升很高，軟件自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)如下：
當(dāng)額定電流為10A按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電流為16A時(shí)，測(cè)試點(diǎn)2溫度高達(dá)62.6℃，溫升達(dá)到35.6℃.
當(dāng)按標(biāo)準(zhǔn)IEC60884-1:2002采用電壓降熱循環(huán)測(cè)試電流為17.5A時(shí)（額定電流為10A,導(dǎo)線橫截面積為1.5mm2時(shí)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)界面如下：
測(cè)試點(diǎn)2溫度高達(dá)59.1℃，溫升達(dá)到32℃，也就是說(shuō)，此時(shí)溫升達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，沒有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45℃ 熱循環(huán)周期實(shí)驗(yàn)直接檢驗(yàn)了帶彈片連接器件產(chǎn)品的應(yīng)力失效潛在性問(wèn)題，考驗(yàn)了產(chǎn)品在通電斷電狀態(tài)下由熱變形及恢復(fù)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的安全性能的影響。 由此可見在熱循環(huán)的狀態(tài)下檢測(cè)產(chǎn)品的安全性能是多么重要。 如果想保證電連接性產(chǎn)品在熱循環(huán)狀態(tài)下設(shè)計(jì)和原材料的使用是否安全，可采用鴻海精密電子科技有限公司研制的TMR系列多功能電流溫升測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)的軟件可自動(dòng)在線帶電狀態(tài)下跟蹤產(chǎn)品的電流和溫升狀態(tài)。電流和溫升超限可自動(dòng)報(bào)警。測(cè)試電流可高達(dá)2000A,同時(shí)可根據(jù)用戶要求測(cè)試電壓降。該測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的測(cè)試平臺(tái)，電流、溫升、電壓降都可測(cè)試，根據(jù)用戶使用需要進(jìn)行訂制。聯(lián)系電話：13724579108
