【电子行业标准(SJ)】 军用温差电致冷组件最大致冷功率的试验方法

中华人民共和国电子行业军用标准FL5963
SJ20139—92
军用温差电致冷组件最大致冷功率和失效率的试验方法
Test method for maximum cooling power and failure rate of militarythermoelectriccoolingmodule
1992-11-19发布
中国电子工业总公司
1993-05-01实施
1范围
中华人民共和国电子行业军用标准军用温差电致冷组件最大致冷功率的试验方法
Test method for maximum cooling power of militarythermoelectric cooling module1.1主题内容
SJ20139—92
本标准规定了高可靠军用温差电致冷组件（以下简称组件）最大致冷功率Q及致冷功率Q。的测试方法。
1.2适用范围
本标准适用于组件最大致冷功率及致冷功率的测试。2引用文件
SJ2855--88
3定义
见引用文件。bzxz.net
4一般要求
4.1原理概要
温差电致冷名词术语
采用热平衡法测量组件的最大致冷功率。在组件上放置一个与被测组件面积相同的导热块，其加热器功率应大于被测组件的致冷功率，将组件的热面温度控制在27℃，先对组件通以最大温差电流，再对加热器通电加热，测出加热器功率Q与组件温差△T（T一T。）的关系，当AT（TT。）0时的加热器的功率即为组件的最大致冷功率。其中,T为组件的热面温度，T。为组件的冷面温度，单位为℃或K。4.2测试原理图，如下图所示。
中国电子工业总公司1992-11-29发布1993-05-01实施
SJ20139-92
图最大致冷功率的测试原理
1一控温基板，2一预埋热电偶的铜块：3-导热脂：4—差分热电偶：5-保温层，6-电加热器：7预埋热电偶的导热铜块：8—组件4.3测试设备、仪器、装置及其要求4.3.1控温仪
控制预埋热电偶的铜块，使之达到27士0.5℃。4.3.2晶体管直流稳压电源
给电阻加热器提供电功率，最高电压为30V，纹波系数应小于5mV。4.3.3晶体管直流稳压电源
给组件施加最大温差电流，最大电压为20V，纹波系数应小于1mV。4.3.4电压、电流测试仪器
测量电阻加热器的电压和电流，其测量误差应小于0.5%。4.3.5直流电压测量仪器
用于测量热电偶的热电势，测量仪器在6mV内，精度为士（读数的0.05%十2uV），分辨率为 lμV。
4.3.6热电偶
采用铜-康铜差分热电偶，同时测出组件冷面温度与热面温度之差，热电偶理在组件上下的铜块内，并与组件的冷热面贴住，热电偶的测量精度为士0.2℃。4.3.7控温仪用的温度传感器
控温精度：士0.5℃。
4.4测试条件
4.4.1电阻加热器导热铜块的大小应与组件面积大小相同，厚度应不超过10mm。2
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4.4.2组件的冷热面均应涂好导热脂，以确保良好的热传导。5详细要求
5.1测试程序
5.1.1把带有电阻加热器及预埋好热电偶的导热块，涂上导热脂，贴在组件上。5.1.2把涂有导热脂的组件贴在预埋好热电偶的铜块上。5.1.3盖好保温层，并在保温层上加约20N(2kg)的压力，以确保组件与导热块的良好接触。5.1.4将组件下面的铜块恒温在27士0.5℃。5.1.5给组件施加最大温差电流Imx，直到Tc值（即冷面最低温度）最小：此时，电阻加热器不工作，即功率Qci=0。
5.1.6给电阻加热器施加功率Qc，其值等于给电阻加热器施加的电压与电流的乘积，即Qc - V . I(W)
5.1.7测出并记录在不同的电功率Qe2，Qe*Q下所对应的组件的温差AT、AT....AT.
5.2测试结果的数据处理
5.2.1计算
采用最小二乘法计算，
QcQ+QsAT
式中：Qc-—致冷功率，W
一工作温差，℃或K，
Q。初始热负载，W
Qs—平均斜率W/℃。
EATEAT,·Qa
(AT:)2
根据最大致冷功率的定义，即AT=T—T=0℃,TT。=27℃则
Qenur=Qa
ZAT,EAT·Qa
5.2.2将测试数据及计算结果按下表填写组件最大致冷功率Q的测试报告。3
（1）
（3）
送样单位：
5.2.3测试曲线
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组件QemA测试报告表
测试单位及测试人：
以组件的致冷功率Qc为纵坐标，温差△T为横垒标，画出组件致冷功率随温度变化以及随工作电流变化的曲线，曲线图上应注明以下各项：样品型号；
热面温度；
组件的工作电流。
6说明事项
6.1本测试方法的系统误差不大于8%。6.2主要系统误差来源
6.2.1热功率计量的误差
电阻加热器的传导热误差：
样品侧面致冷功率的辐射损失和对流损失：b.
热电偶线的传导热损失；
组件与导热块及预埋热电需铜块的接触状态；d.
电阻加热器的功率测量误差；
f.绝热层漏热的影响。
6.2.2温差测量的误差
差分热电偶及传感器的误差；
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各测试温度、初始温度偏离平衡带来的误差。附加说明：
本标准由中国电子工业总公司科技质量局提出。本标准由中国电子技术标准化研究所归口。本标准由天津市致冷器厂起草。本标准主要起草人，吴慧娟、赵厚复、王希智。计划项目代号，B05008。
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