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从核心板到工控机:高低温环境试验详解与可靠性验证

2025-12-19

高低温试验是一种通过对产品施加极端温度条件以评估其性能的测试方法。简言之,它模拟“冰与火”般的严苛环境,将样品置于预设的高温、低温或交变温度条件下,检验其在温度变化中的适应性、稳定性与可靠性。

对于而言,高低温试验是物理环境试验中十分重要的一项。这么做可不是为了“故意折腾”产品,而是提前帮产品在各种温度场景下做验证。经过这样的考验,产品在实际使用中遇到恶劣环境,就能更“扛得住”,试验“折腾”得越充分,产品也就越可靠。

1、温度等级:不同场景,不同标准

产品的使用场景千差万别,对高低温的耐受要求也各不相同。行业内根据产品的“温度适应范围”,大致可将其分为商业级、扩展商业级、工业级、车规级等,每个等级对应的高低温试验标准也截然不同。我们通过一张图片直观的对比一下。

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商业级:主要面向日常,如家用路由器、电视机等,温度范围通常在-20℃~0℃(低温)和70℃左右(高温)。试验条件相对宽松,模拟日常生活中的温度场景。

扩展商业级:在商业级基础上,对特定消费者或消费场景提出更高要求,温度范围扩展至-25℃~-10℃(低温)和70℃~80℃(高温)。

工业级:针对工业生产中的控制设备、机床电子部件等,温度范围进一步扩大至-40℃~-20℃(低温)和70℃~85℃(高温)。需适应工厂车间、户外工业站点等复杂环境,对产品稳定性要求极高。

车规级:车载环境的严苛要求,温度范围覆盖-55℃~-40℃(低温)和85℃~125℃(高温),不同部位要求不同。如车舱内部件多为85℃,发动机舱部件则需达125℃。试验需模拟高低温循环,确保产品能承受汽车行驶中的极端温度波动。

值得注意的是,飞凌嵌入式推出的产品,温度适应范围主要是工业级、商业级和扩展商业级3类。

2、标准化试验:科学严谨,有据可依

高低温试验并非随意进行,而是需要遵循一系列严格的标准。不同行业、不同产品均有明确的标准要求,如:GB/T 2423.1-2008、GB/T 2423.2-2008、IEC 60068-2-1:2025、IEC 60068-2-2:2025、GB/T 15153.2-2000、IEC 60870-2-2 等,试验条件(温度范围、持续时间、升降温速率)需严格按照标准执行。这些标准是高低温试验开展的准则,确保了试验的科学性和严谨性。

3、试验过程:精细操作,步步为营

高低温试验在专业的“高低温试验箱”中进行,整个过程分为准备阶段试验阶段结束阶段,每个阶段都需精细操作,不容有失。

(1)准备阶段:

需 要注意检查样品与要试验的型号一致,同时 确认工装及连接线连接牢靠,连接线的长短也需要注意,样品要模拟启动测试程序,查看测试反馈的结果是否符合要求,如果是循环测试,至少要进行 2轮测试来确认方法有效。

wKgZO2kpLvyAbLTBAAT0guLREXs545.png检测正在开展高低温试验

(2)试验阶段:

首先要把样品放入试验箱,样品与样品之间、样品与试验箱内壁都需要预留10cm间距以保证通风。

接下来是具体的实验流程:

① 样品加电,运行测试程序并开启日志保存;

② 关箱门,设定低温(核实一致),达标后计时24小时,每4小时巡检;

③ 关闭样品30分钟后,间隔10分钟上电启动5次,间隔1分钟不断电启动10次,记录结果;

④ 样品加电,运行测试程序;

⑤ 设定高温(核实一致),达标后计时24小时,每4小时巡检;

⑥ 关闭样品电源30分钟后,间隔10分钟上电启动5次,间隔1分钟不断电启动10次,记录结果;

⑦ 备份记录,降温至常温,10分钟后取出样品。

(3)结束阶段:

测试结束后,还需要对样品进行最终检查, 包括:外观、功能、性能参数,确认是否满足产品要求。

最后,进行数据整理、出具报告:将试验过程中的温度数据、检测数据、样品状态整理成《高低温试验报告》。wKgZO2kpLvuAB6dWAAJXCam584A036.png高温试验测试报告示例

4、结语:用严苛测试,守护产品可靠性

高低温试验,虽看似给产品“找不痛快”,实则是产品可靠性的“守护者”。它根据不同等级的要求,用极端环境模拟现实挑战,提前暴露问题,确保产品能够在各种温度场景下稳定运行。对于飞凌嵌入式而言,明确产品的温度等级,做好对应的高低温试验,不仅是对产品质量的负责,更是对用户的负责。在未来的发展中,我们将继续秉承严谨、科学的态度,为每一款产品提供全方位的品质保障。

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