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关于温升实验的神秘现象,跪求高人指点

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还我今生|  楼主 | 2020-5-29 17:32 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
关于温升实验,有个非常奇怪的现象。比如1个手持产品,在室温环境下工作2小时,内部某器件“A”温升从25度上升到55度,产生了30度的温升
但是把这个产品放到50度环境的高温箱内测试,经过2小时后,器件A 温度最高就60度,温差才10度,
我知道大概的原因是热量积累,热阻改变等原因导致,但是具体要说清楚确又说不清楚,跪请高手来清晰解释下。

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沙发
HWM| | 2020-5-29 18:08 | 只看该作者
与环境温差的不同。

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板凳
chunyang| | 2020-5-29 18:50 | 只看该作者
影响升温幅度的因素很多,除环境温度外,湿度也有影响,空气流动性的影响更大。要想精确的定量测试不同工作环境温度下的芯片温升,首先系统功耗必须严格保持一致,其次空气流动性也需保持一致(最好是无风)。湿度方面,设备内部一段时间达到热平衡时的温度远高于环境温度时,湿度影响就可忽略。

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地板
shcnxjy| | 2020-5-29 19:08 | 只看该作者
理论如何计算虽然不懂,但是,一个器件就是放在绝热环境里面工作,其温度也不可能一直升高的,必然有个最高值。现在不是绝热环境,如果环境温度比最高值低,就会有散热,达到平衡后就有一个平衡温度,环境温度越低,则平衡温度就越低,有了这个概念,你再反过来想一下就应该能接受这个现象是正常的。

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还我今生|  楼主 | 2020-5-30 10:00 | 只看该作者
本帖最后由 还我今生 于 2020-5-30 10:03 编辑
chunyang 发表于 2020-5-29 18:50
影响升温幅度的因素很多,除环境温度外,湿度也有影响,空气流动性的影响更大。要想精确的定量测试不同工作 ...

空气流动性 我觉得影响非常大,高温箱内部是有空气流动的,而且热风风速还是很大的,从而维持在设定的温度50度,这个说明一旦产品表面温度超过50度,就立马回被散热掉。就像是变相的减少了热阻,所以导致,温升很低。这点我觉得很符合逻辑。
那还有另一个问题,如果条件完全一致,没有空气流动,是不是基本上 温升会是线性的?  
20度上升到55度,那么50就基本上会是在85度呢?

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chunyang 2020-6-5 14:18 回复TA
高温箱内如果有强制对流,想得到正确的实验结果,必须等箱内热平衡后关掉风机,然后等设备进入热平衡后,如此时高温箱内的温度没有明显下降,此时设备的温度才可信。 
shcnxjy 2020-6-2 10:07 回复TA
看来还是没看懂我上面的话,基于第一点,就是绝热环境也会有个最高温度,做一个不太恰当的简单类比,从天花板(最高温度),上催下来一根橡皮绳,其重心或任意指定一定点为平衡点(平衡温度),其下端(类比为环境温度),则将其下端拉得越低,平衡点肯定越低,但是平衡点与其最下端之间的距离却会增加。 
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还我今生|  楼主 | 2020-5-30 10:15 | 只看该作者
我觉得还应该要考虑到 热量积累效应,产品本身就会有一定的热量产生,由于存在密封空间和热阻的存在,这些热量短时间会被积累,变相的成为了内部器件"A"的环境温度。
我来做个假设数据,假设20度的环境下,产品工作2小时,内部的空气温度达到45度,而器件A的温度达到了55度,那么就认为器件A相对于内部的环境温度 温升是10度。
这就基本上可以看出,为什么我放在50度高温下箱,最终也就上升到60度的样子。
(假设的数据,基本是准的,偏差难免,如果要完全分析 我感觉靠考虑很多东西,不如产生热量的速度,散热的速度,热阻的变化等等)

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还我今生|  楼主 | 2020-5-30 10:49 | 只看该作者
空气流动性 让我想到一点,同样的温度  如果是夏天 环境温度 40度,无风,和高温箱的40度,风速较大, 是不是 差别有点大。那么是不是说明了一点,高温箱的测试 其实不太准,至少不能和相对应的环境温度做对比?

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8
还我今生|  楼主 | 2020-6-1 16:24 | 只看该作者
有人再讨论下吗

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tyw 2020-6-2 09:43 回复TA
可能器件发热的上限就60度,高不上去了,比如一杯60度热茶,冬天是60度,大热天也是60度,决不会变70度. 
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steelen| | 2020-6-2 09:22 | 只看该作者
高温箱内部是有空气流动的,而且热风风速还是很大的

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zzz3265| | 2020-6-2 10:32 | 只看该作者
简单来说 功耗*热阻 = 温差, 这个是理**式
对流(风速)对热阻的影响很大,  当温差大时, 散热表面热空气上升, 冷空气过来这样产生了对流, 这样会降低热阻,  所以温度跟功耗关系在0.5-1次之间

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11
chunyang| | 2020-6-5 14:31 | 只看该作者
关于热阻,温差越大则热阻越低。一般条件下,主要的散热途经是对流。发热体温度越高则周边空气温升越高,密度下降也就越大,自然导致更强的上升气流,于是散热越强,对应的热阻更低。辐射和传导其实也如此,只是一般设备的温度区间使差别可以忽略。

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kzzzzzzzzzz| | 2020-6-10 18:13 | 只看该作者
温度影响功率

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