Сынау құралдары үшін жартылай өткізгіштік салқындатқыштың қандай салқындату қуаты қажет?

Сынау құралдарымен қолданылатын yarımөткізгіштік суытқыш үшін негізделген бір ғана кВт саны жоқ. Дұрыс салқындату қуаты — бұл тек сынағыштың электрлік техникалық сипаттамасынан емес, нақты сынау тізбегі кезінде суыту циркуляциясына түсетін жылу мөлшерінен анықталады. Жабдықтарды интеграциялау көзқарасынан алғанда, бірінші пайдалы сұрақ мынадай: DUT, құрылғы, жылу басы және айналадағы орта шарттары белсенді болған кезде, циркуляция қажетті берілетін температурада қанша жылуын шығаруы керек?

Ayarımөткізгіштік суытқыш aTE қабылдағышы, зондтық станциясы, жылулық синхрондау құрылғысы немесе жылулық ағын интерфейсі үшін таңдалатын құрылғы тұрақты жүктемеге және ең ықтимал уақытша жүктемеге сәйкес болуы керек. Бұл айырма маңызды, себебі құрылғы тыныштық режимінде ыңғайлы көрінуі мүмкін, бірақ жоғары қуатты құрылғы іске қосылғанда, камера температурасы өзгергенде немесе құрылғы температурасы ауысқанда қолжетімді салқындату қуатынан асып кетуі мүмкін.

Сынау құралының нақты жылулық жүктемесінен бастаңыз

Сынақ орнатуының жылу жүктемесі әдетте жүктемелердің қатары болып табылады. Құрылғының шығындалуы жиі ең көрінетін шама болып табылады, бірақ бұл жалғыз шама емес. Практикалық yarımөткізгіштік суытқыш өлшемдік парақ DUT-та пайда болатын жылу, розеткалар мен интерфейстік электроникасынан пайда болатын жылу, жылулық басы немесе плитаның жоғалтулары, сорғының жылуы және шлангтардан, коллекторлардан және қоршаған бөлмеден болатын жылулық саңылауларды ажыратады.

Тұрақты күйдегі DUT жылуы: белгіленген сынақ үлгісі кезінде босатылатын орташа жылу.
Құрылғы мен интерфейстің жылуы: жүктеме тақталары, розетка құрылғылары, тұйықтағыштар, қуат модульдері немесе циклмен алмасатын жылулық бас.
Ауыспалы жылу: қуат циклындағы импульстер, жылдам өсулер, көп орынды сынақтар немесе бір құрылғы күйінен екіншісіне ауысу кезіндегі импульстер.
Қоршаған ортаның жылу алуы: изоляцияның жоғалтулары, ашық металл беттер, ұзын шлангтар және құрылғылардың айналасындағы ыстық ауа.
Гидравликалық жоғарғы деңгей: жылу мен қысымның төмендеуінің әсерлері, бұл тәжірибелік жұмыс нүктесін өзгертуі мүмкін.

А дәлдік салқындатқыш , оның жарияланған қуатынан бастау тартымды болып көрінеді. Қауіпсізірек реттілік керісінше: алдымен жұмыс тапсырмасын анықтаңыз, содан кейін қажетті шығыс сұйықтығының температурасы, ағысы және ауа райы жағдайындағы қуатын салыстырыңыз. Жұмыс көрсеткіштері бойынша жеңіл каталогта көрсетілген қуат төмен сынақ температурасында немесе басқа салқындатқыш қоспасындағы қуатты көрсетпейді.

Салқындатқыш сұйықтығының өлшемдері бойынша суыту жүктемесін есептеу

Тұйық цикл жұмыс істеп тұрған кезде, ең пайдалы бастапқы есептеу салқындатқыш сұйықтығының ағысы мен құрылғы арқылы өлшенген температураның көтерілуін қолданады:

Суыту жүктемесі, Q = m-dot × Cp × ΔT

Мұнда m-dot — суытқыш сұйықтығының массалық шығысы, Cp — суытқыш сұйықтығының меншікті жылу сыйымдылығы, ал ΔT — қайтару температурасы мен беру температурасының айырымы. Нәтиже — сұйыққа берілетін жылу мөлшері. Бөлме температурасына жақын су үшін Cp-ны алдын ала есептеулерде жиі 4,18 кДж/кг·°C деп жуықтайды; гликоль қоспасы үшін нақты концентрацияға және температураға тәуелді қасиеттерін қолдану керек. Бұл — толық сынақ жағдайын растау орнына тек іріктеу мақсатындағы есептеу.

Мысалы, бір контур минутына 12 литр суды айналдырады дейік, ал оның қайтару температурасы беру температурасынан 3°C жоғары. Ағыс жылдамдығы шамамен 0,2 кг/с құрайды, сондықтан бағаланған жүктеме 0,2 × 4,18 × 3 = 2,5 кВт болады. Егер бұл көрсеткіш ең жоғары тұрақты сынақ күйін көрсетсе де, қуатты таңдау кезінде белгісіздік, уақытша шыңдар, жылу жіберілуі және суытқыштың мақсатты беру температурасындағы қуаты ескерілуі тиіс. Бұл автоматты түрде 2,5 кВт қуаты бар құрылғының таңдалуын білдірмейді.

Semiconductor chiller loop for test-tool heat-load sizing — Тұйықталған циклды сынақ құралын суыту концепциясы: қуатты орнатуға дейін ағыс пен беру-қайтару температурасының айырмашылығын өлшеу.

Ойланбастан, болжам ретінде емес, шегініс қолдану

Aтемператураны реттеу суытқышына резервті қуат қажет, бірақ шегініс белгілі белгісіздікке сәйкес келуі керек, жалпы пайыздық мәнге емес. Егер процестік жылу дәл өлшенген болса және жұмыс циклы тұрақты болса, онда аз ғана инженерлік рұқсат жеткілікті болуы мүмкін. Егер қуат профилі, сынақ температурасы, суыту сұйықтығының концентрациясы немесе орын шарттары әлі белгісіз болса, құрал сипатталғанға дейін кеңірек рұқсат қабылдануы орынды.

«Қосымша қуат» деп сұрамас бұрын, ол ненің қорғанысын қамтамасыз ететінін сұраңыз. Ол жылырақ зертхананы, болашақтағы көп орынды құрылғыны, жоғары қуатта ұзақ уақыт ішінде болатын жағдайды, бағыттаушының жоғалтуын бағалаудағы қателікті немесе төмендетілген орнатылған мәнде қуаттың төмендеуін қамтуы мүмкін. Бұл тәсіл қуат талқылауын сынақ инженері, құрылғылар тобы және жабдық интеграторы қайта қарауына мүмкіндік береді.

КВ-тан басқа төрт шартты тексеріңіз

1. Жеткізу температурасы мен тұрақтылығы

The yarımөткізгіштік суытқыш талап етілген жүктемеде қажетті жеткізу шарттарын қамтамасыз етуі керек, ал жүктемесіз немесе аз жүктемемен орнатылған мәнге жетуі жеткіліксіз. Тұрақтылық талаптарын сынақ талабы ретінде, өлшеу орны, сенсор әдісі және рұқсат етілген орнықу уақыты көрсетілген күйде көрсету керек. Суытқыш шығысындағы дәл көрсеткіш DUT интерфейсіндегі тұрақтылықпен бірдей болмауы мүмкін.

2. Ағыс пен қысымның төмендеуі

Aпроцестік чиллер ағыс тым төмен болса немесе сорғы құрылғы, шланг және сүзгідегі қысымның төмендеуін жеңе алмаса, жеткілікті суыту қуаты болса да жүйе сәйкестігі нашар болуы мүмкін. Конфигурацияны растамас бұрын қажетті ағыс терезесін, рұқсат етілген қысымды, салқындатқыш сұйықтың өту жолындағы шектеулерді және қосылу детальдарын алыңыз.

3. Өтпелі жауап

Сынақ құралдары жиі суыту тізбегі реакция беруге қабілетті болғаннан гөрі тезірек қуатты өзгертеді. Буфер көлемі, басқару логикасы, контур көлемі және жылу массасы температураның ауытқуына әсер етуі мүмкін. Үшін yarımөткізгіштік суытқыш , асыра қуатты тізбектің көрсеткіштерін бағалау үшін орташа жүктемеге сүйенбеу керек — бұл асыра шығу, қалпына келу уақыты және қайтарылатын температураның бағытын бағалау үшін қолданылады.

4. Салқындатқыш сұйықтығының үйлесімділігі мен конденсацияны бақылау

Сұйықтықты таңдау Cp, тұтқырлық, сорғының қуатына қойылатын талаптар, коррозияны бақылау және қуат есептеулеріне әсер етеді. Төмен қоректендіру температурасында жылу оқшаулануы, бу тығыздауы және қаныққан нүктені басқару жүйенің қажеттіліктеріне айналады. Осылайша, дәлдік салқындатқыш таңдау кезінде сұйықтықтың түрі, концентрациясы, жұмыс істеу диапазоны және конденсацияны бақылау жауапкершілігі туралы толық құжаттама дайындалуы керек.

Жартылай өткізгіштік сынақтар үшін практикалық өлшемдік жұмыс істеу реті

Барлық салқындатылатын элементтерді тізіп шығыңыз және олардың жылуы тұрақты ма, циклдік пе немесе уақытша ма екенін анықтаңыз.
Мақсатты қоректендіру температурасын, рұқсат етілетін қайтарылатын температураны, қажетті ағыс жылдамдығын, салқындатқыш сұйықтығының түрін және күтілетін бөлме жағдайын жазыңыз.
Типтік сынақ кезеңдері кезінде ағыс, сұйықтық қасиеттері мен қоректендіру-қайтарылу арасындағы ΔT негізінде Q-ді өлшеңіз немесе бағалаңыз.
Анықталмағандық пен болашақтағы жұмыс жағдайлары үшін іздей алатын рұқсат беріңіз.
Қажетті қуатты нақты орнатылған нүкте мен айналадағы жағдайдағы yarımөткізгіштік суытқыш жұмыс істеу сапасымен салыстырыңыз.
Тәжірибелік іске қосу кезінде гидравликалық жұмыс істеу сапасын, интерфейстегі температураның тұрақтылығын, тревогаларды және қалпына келуін тексеріңіз.

Нәтиже «белгіленген берілетін температура мен ағыспен расталған ең жоғары жылу жүктемесін алып тастау, белгіленген тұрақтылық пен қалпына келу критерийлерімен» дегендей талап болуы керек, ал қарапайым қуат талабы емес. Бұл формула тұтынушыға температураны реттеу суытқышына барлық жұмыс циклы бойынша бағалауға көмектеседі.

Соңғы таңдау алдында шешілетін сұрақтар

Белгіленген бағдарлама кезіндегі ең жоғары тұрақты DUT және құрылғы жылуы қандай?
Ең қысқа, ең жоғары қуатты уақытша өзгеріс қандай және қанша температура ауытқуы қабылданады?
Берілетін және қайтарылатын температуралар қайда өлшенеді?
Қандай сұйықтық, оның концентрациясы, ағыс жылдамдығы және қысымның төмендеу шектері қолданылады?
Болашақтағы сынақ жоспарында жаңа орындар, арналар немесе төмен жұмыс температурасы қосылады ма?

Дұрыс өлшемдегі yarımөткізгіштік суытқыш бұл тек қана ең үлкен қолжетімді құрылғы емес. Өлшемін артық таңдау басқару әрекеттері мен жұмыс шығындарын күрделендіруі мүмкін, ал өлшемін аз таңдау температураның ауытқуына, баяу қалпына келуіне және сынақтардың тоқтатылуына әкелуі мүмкін. Тиімді шешім — құжатталған жылулық тепе-теңдік, оны өкілдік сынақ тізбегінде растау, содан кейін қажетті қуаты, ағыс жылдамдығы, басқару сапасы және орнату қауіпсіздігі бар процестік чиллер конфигурацияға сәйкестендіру.