基于模拟电子器件特殊测试环境的试验温箱设计与研究

发布时间：2020-07-09 06:02

【摘要】：随着科学技术的发展,最近几年对试验温箱的使用技术也迅速发展,且逐渐趋于成熟,但是由于某些模拟电子器件应用环境的复杂性以及特殊性,导致普通的试验温箱无法满足其电子器件的性能测试。本文针对目前试验温箱普适性差的缺点,并且为满足电子器件在高电压工作情况下测试要求,对其试验温箱进行了系统的设计与研究。本文首先为了避免由于漏电及高电压击穿而引发的安全事故,设计组装了超高绝缘高电压输出连接块,对导线的连接插口进行密封和绝缘;在此基础上,对试验温箱外形的机械结构进行了设计,使其满足工作需求。其次,为了保证试验温箱内空间的温场、流场特性满足设计要求,本文对试验温箱的机械结构进行优化;并且通过计算得出试验温箱冷热负荷与温度的函数关系,建立了试验温箱数学模型,根据数学模型建立了它的流体力学(CFD)模型;通过对CFD模型的仿真分析来确定试验温箱的最优结构和最优秀送风方案;最后,进行了实物的制作以及实验平台的搭建,通过实验来验证试验温箱机械结构设计的合理性以及模拟仿真的正确性。通过仿真与实验的对比分析得出:试验温箱在稳态工作情况下,仿真结果与实验结果均表明圆角半径为100mm时,其机械结构为最优机械结构;在此结构下,空气的流动不仅顺畅而且对流换热也比较充分,说明在结构方面保证了试验温箱系统温场均匀性和流场稳定性;同时还表明了当送风速度为1.8m/s时的送风方案为最佳送风方案,在此送风方案下,试验温箱内的对流程度充分、温度极差最小、温度标注差最小、压力的波动与极值均满足设计要求;试验温箱在工作温度连续变化的情况下,仿真结果显示在最优送风方案下试验温箱的升温速率和降温速率分别为3~oC/min和2~oC/min;实验结果显示在相同的送风方案下,实验所得的温升与温降函数曲线与相应的理论曲线的误差均在2~oC以内,表明试验温箱的设计满足其温度均匀性和流场稳定性。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V416.8
【图文】：

示意图,空间环境模拟器

中北大学学位论文验中的应用，包括采用的测试装置、热真空室的工作方式和性热调节和控制以及航天器温度方面的测试结果[28]。十年来，我国的航天事业正在蓬勃发展，现在已然如日中天。作业，提高航天设备作业时的稳定性和可靠性，上世纪 70 年行多种热真空环境模拟的系统以及能适应不同大小规模的空其中 KM6 是我国目前为止最大的空间环境模拟器，可用于模境，如图 1.1 所示为其示意图。为尽可能最大程度还原对接过境，我国开始加大力度对非真空空间环境模拟器进行研制，航期间，对高低温环境模拟系统进行了分析研究，与国内高校、，首次成功研制了能够实现 1~5℃/min 的温度变化率，并且能℃~+80℃、温度均匀性为±3℃的空间环境模拟器[31]-[32]。

硬件组成,控制系统,电子器件,测产

车领域、航天设备等等。大部分电子器件都存在经济实点。由于电子器件的广泛使用，对电子器件的研究以及涉内外的许多专家学者的研究热点。电子器件自身的许多优的，但也存在着很多弊端，其中抗干扰能力差的缺点在实存在着致命的威胁。如若在重要且特殊的工作场合中出项作难度相当高，而且会因此耗费大量的人力、物力、和时失。比如运用在航天设备上的电子器件出现故障所带来的子器件在相关设备的使用过程中发生故障，全球各领域内是不可或缺的。就是为模拟被测产品的特殊工作温度进而对被测产品的温度模拟测试系统。该试验温箱的主要硬件组成如图 2.该系统内温度控制的相关动作流程，也能看出该系统温度

示意图,三视图,机械结构,保温性

12图 2.3 试验温箱整体机械结构三视图示意图如图 2.4 所示。温箱盖和温箱测试区压合处采验温箱内空间达到良好的密封性和保温性进而确保能和流场稳定性，同时为满足测试时能够实时观察温嵌入三层真空可视防雾玻璃，并采用专门的玻璃安装安装的牢固性又能保证温箱内空间的保温性。

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