彈片式連接器件為什么在安規(guī)實驗中要做熱循環(huán)
發(fā)布時間：2019-07-02 07:53:05 點(diǎn)擊量：1378
彈片式連接器件為什么在安規(guī)實驗中要做熱循環(huán)（熱應(yīng)力）溫升和電壓降試驗
無論是連接器、接線端子、還是插頭插座，按標(biāo)準(zhǔn)UL1059、UL498、還是IEC60884-1、GB13140等各國都規(guī)定了對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。其原因就是測試彈片式連接器件在通電發(fā)熱及斷電冷卻不斷循環(huán)過程中的應(yīng)力變形情況。 我們知道，金屬導(dǎo)體在通電過程中會發(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)。在這過程中，金屬導(dǎo)體必定會發(fā)生應(yīng)力變形失效的現(xiàn)象。特別針對彈片式連接器件來說，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)常在使用拖線板時發(fā)生拖線板燒毀或炸的現(xiàn)象。其中一個重要原因就是里面的彈片不合格造成插頭插入時電壓瞬間升高，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，同時使用這些產(chǎn)品中不可能一直放上去就通電不動，這就造成了產(chǎn)品在通電和斷電過程中存在反復(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)熱及電壓降過大。
通常各國標(biāo)準(zhǔn)中的熱循環(huán)或熱應(yīng)力試驗要求循環(huán)次數(shù)比較多，如UL1059熱循環(huán)是規(guī)定通電3.5小時，斷電0.5小時，用1.5倍額定電流通電84個循環(huán)周期，IEC60998-2規(guī)定對端子連接器要做192個周期的熱循環(huán)同時做電壓降試驗，IEC60884-1:2002針對插頭插座要做192個周期的熱應(yīng)力試驗，同時檢測電壓降。這樣嚴(yán)酷的實驗就檢測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電連接器件研制了一種能同時做熱循環(huán)溫升測試和熱循環(huán)（熱應(yīng)力)電壓降測試系統(tǒng)。同時可檢測18-23個測試點(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，同時可采集電流、溫升、電壓降，不僅能做靜態(tài)加熱溫升測試，而且最重要的是能做熱循環(huán)溫升測試和熱循環(huán)電壓降測試。循環(huán)周期和時間由用戶自由設(shè)定。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有別于美國的安捷倫數(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。還需要另外配一臺電腦。 鴻海精密電子科技的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅可測溫度，而且溫升軟件系統(tǒng)自己就核算了出來。
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.同時調(diào)整軟件，可做電壓降測試。
以上是鴻海精密電子科技的溫升電壓降測試設(shè)備臺的操作面板，中間有一個周期循環(huán)計數(shù)器，循環(huán)計數(shù)器下面是一個循環(huán)時間設(shè)置開關(guān)。用戶可以在上面根據(jù)需要設(shè)定工作時間和停止時間。設(shè)置好后，系統(tǒng)可自動運(yùn)行。不需要人來時刻守著。 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)測試。
在熱循環(huán)過程中，明顯可看到公牛有一款產(chǎn)品的溫升很高，軟件自動采集的數(shù)據(jù)如下：
當(dāng)額定電流為10A按標(biāo)準(zhǔn)測試電流為16A時，測試點(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)測試電流為17.5A時（額定電流為10A,導(dǎo)線橫截面積為1.5mm2時，系統(tǒng)數(shù)據(jù)界面如下：
測試點(diǎn)2溫度高達(dá)59.1℃，溫升達(dá)到32℃，也就是說，此時溫升達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，沒有超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45℃ 熱循環(huán)周期實驗直接檢驗了帶彈片連接器件產(chǎn)品的應(yīng)力失效潛在性問題，考驗了產(chǎn)品在通電斷電狀態(tài)下由熱變形及恢復(fù)過程中對產(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試系統(tǒng)，該系統(tǒng)的軟件可自動在線帶電狀態(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報警。測試電流可高達(dá)2000A,同時可根據(jù)用戶要求測試電壓降。該測試系統(tǒng)是一個綜合性的測試平臺，電流、溫升、電壓降都可測試，根據(jù)用戶使用需要進(jìn)行訂制。聯(lián)系電話：13724579108
無論是連接器、接線端子、還是插頭插座，按標(biāo)準(zhǔn)UL1059、UL498、還是IEC60884-1、GB13140等各國都規(guī)定了對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。其原因就是測試彈片式連接器件在通電發(fā)熱及斷電冷卻不斷循環(huán)過程中的應(yīng)力變形情況。 我們知道，金屬導(dǎo)體在通電過程中會發(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)。在這過程中，金屬導(dǎo)體必定會發(fā)生應(yīng)力變形失效的現(xiàn)象。特別針對彈片式連接器件來說，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)常在使用拖線板時發(fā)生拖線板燒毀或炸的現(xiàn)象。其中一個重要原因就是里面的彈片不合格造成插頭插入時電壓瞬間升高，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，同時使用這些產(chǎn)品中不可能一直放上去就通電不動，這就造成了產(chǎn)品在通電和斷電過程中存在反復(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)熱及電壓降過大。
通常各國標(biāo)準(zhǔn)中的熱循環(huán)或熱應(yīng)力試驗要求循環(huán)次數(shù)比較多，如UL1059熱循環(huán)是規(guī)定通電3.5小時，斷電0.5小時，用1.5倍額定電流通電84個循環(huán)周期，IEC60998-2規(guī)定對端子連接器要做192個周期的熱循環(huán)同時做電壓降試驗，IEC60884-1:2002針對插頭插座要做192個周期的熱應(yīng)力試驗，同時檢測電壓降。這樣嚴(yán)酷的實驗就檢測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電連接器件研制了一種能同時做熱循環(huán)溫升測試和熱循環(huán)（熱應(yīng)力)電壓降測試系統(tǒng)。同時可檢測18-23個測試點(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，同時可采集電流、溫升、電壓降，不僅能做靜態(tài)加熱溫升測試，而且最重要的是能做熱循環(huán)溫升測試和熱循環(huán)電壓降測試。循環(huán)周期和時間由用戶自由設(shè)定。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有別于美國的安捷倫數(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。還需要另外配一臺電腦。 鴻海精密電子科技的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅可測溫度，而且溫升軟件系統(tǒng)自己就核算了出來。
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.同時調(diào)整軟件，可做電壓降測試。
以上是鴻海精密電子科技的溫升電壓降測試設(shè)備臺的操作面板，中間有一個周期循環(huán)計數(shù)器，循環(huán)計數(shù)器下面是一個循環(huán)時間設(shè)置開關(guān)。用戶可以在上面根據(jù)需要設(shè)定工作時間和停止時間。設(shè)置好后，系統(tǒng)可自動運(yùn)行。不需要人來時刻守著。 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)測試。
在熱循環(huán)過程中，明顯可看到公牛有一款產(chǎn)品的溫升很高，軟件自動采集的數(shù)據(jù)如下：
當(dāng)額定電流為10A按標(biāo)準(zhǔn)測試電流為16A時，測試點(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)測試電流為17.5A時（額定電流為10A,導(dǎo)線橫截面積為1.5mm2時，系統(tǒng)數(shù)據(jù)界面如下：
測試點(diǎn)2溫度高達(dá)59.1℃，溫升達(dá)到32℃，也就是說，此時溫升達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，沒有超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45℃ 熱循環(huán)周期實驗直接檢驗了帶彈片連接器件產(chǎn)品的應(yīng)力失效潛在性問題，考驗了產(chǎn)品在通電斷電狀態(tài)下由熱變形及恢復(fù)過程中對產(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試系統(tǒng)，該系統(tǒng)的軟件可自動在線帶電狀態(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報警。測試電流可高達(dá)2000A,同時可根據(jù)用戶要求測試電壓降。該測試系統(tǒng)是一個綜合性的測試平臺，電流、溫升、電壓降都可測試，根據(jù)用戶使用需要進(jìn)行訂制。聯(lián)系電話：13724579108
