구매자가 챔버 요구사항을 보내왔습니다:
−40°C에서 +85°C
까지800L 작업 공간
전원 DUT
사양은 거의 완성된 것처럼 보입니다. 그러다 한 가지 질문이 더 나옵니다:
DUT가 챔버 내부에서 발생하는 열은 얼마나 될까요?
그 답변은 챔버 구성을 바꿀 수 있습니다.
100kg 무전동 조립체와 100kg 전원 배터리 시스템은 같은 공간과 질량을 가질 수 있지만, 동일한 열 수요를 발생시키지는 않습니다. 동력 DUT는 온도를 조절하는 챔버가 진행되는 동안 수백, 심지어 수천 와트의 열을 지속적으로 추가할 수 있습니다.
구매자에게는 냉장 시스템을 직접 설계하는 것이 목표가 아닙니다. 중요한 것은 어떤 수치를 제공해야 하는지, 그 의미가 무엇인지, 그리고 DUT 열 발생이 표준 챔버 구성을 넘어 응용을 확장할 수 있는 시기를 아는 것입니다.
이 가이드는 DUT 열 부하를 추정하는 방법, 온도와 작동 모드가 왜 중요한지, 그리고 환경 시험실 요청 시 포함해야 할 정보를 설명합니다.
DUT 열 부하란 무엇인가요?
DUT 는 '테스트 대상 장치(Device under test)'의 약자입니다.
이 글에서 DUT 열 부하란 DUT가 작동 중 챔버 내에서 발생하는 열을 의미합니다. 보통 와트(W) 또는 킬로와트(kW)로 표현됩니다.
DUT 무게와는 다릅니다.
| 매개변수 | 예시 | 왜 중요한가 |
|---|---|---|
| DUT 중량 | 30kg | 가열하거나 냉각해야 하는 열용량에 영향을 줍니다 |
| 기구 무게 | 15kg | 열용량을 추가합니다 |
| DUT 열 부하 | 800 W | 냉장 시스템이 제거해야 하는 열을 추가합니다 |
| DUT 치수 | 500 × 400 × 300 mm | 작업 공간과 공기 흐름에 영향을 미친다 |
| 수량 | 4개의 캐릭터 | 총 질량과 잠재적으로 총 열 부하를 변화시킵니다 |
두 가지를 구분하는 유용한 방법은 다음과 같습니다:
무게는 얼마나 많은 물질이 온도를 변해야 하는지를 알려줍니다. 열 부하는 DUT가 작동하는 동안 챔버가 지속적으로 얼마나 많은 열을 제거해야 하는지를 알려줍니다.
수동 30kg 부품은 거의 연속적인 열을 발생시키지 못할 수 있습니다.
30kg짜리 전원이 공급된 전자 조립체는 800W를 생성할 수 있습니다.
같은 질량이야. 챔버 요구가 매우 다릅니다.
용어에 관한 주석
챔버 공급업체는 정적 부하, 데드 로드, 라이브 로드와 같은 용어를 사용할 수도 있습니다.
온도를 조절해야 하지만 자체적으로 열을 발생시키지 않는 DUT, 선반 또는 고정구는 열질량을 기여합니다.
작업 공간 내부에서 열을 방출하는 전동 DUT는 추가적인 라이브 열 부하를 생성합니다.
간단히 하기 위해, 이 글에서는 작동 시험 시편에서 발생하는 열을 구체적으로 언급할 때 DUT 열 부하를 사용합니다.
왜 DUT 열 부하가 중요한가요?
DUT가 전원을 공급받는 동안 챔버가 −40°C까지 냉각되는 것을 고려해 보십시오.
냉동 시스템은 두 가지 다른 요구를 처리해야 합니다:
챔버, DUT, 그리고 고정구는 반드시 냉각되어야 합니다.
동시에:
작동 중인 DUT가 테스트 공간에 다시 열을 더하고 있습니다.
그 추가 열은 해당 용도에 필요한 냉장 용량을 바꿀 수 있습니다.
이 때문에 전원 장치를 테스트할 때 온도 범위와 작업 공간 부피만으로 챔버를 선택해서는 안 됩니다.
DUT 열 부하를 어떻게 계산하나요?
구매 목적에서는 보통 복잡한 열역학 계산이 필요하지 않습니다.
실제로 가지고 있는 최고의 정보를 활용하세요.
1. 최선: 측정된 열 방출 사용
DUT 제조사나 엔지니어링 팀이 이미 필요한 작동 조건에서 실제 열 방출량을 알고 있다면, 그 값을 사용하세요.
예를 들어:
측정된 DUT 열 방출: 620W
가능하다면 작동 조건도 명시하세요:
DUT 열 방출: 정상 작동 시 620W 연속 발열.
이는 최대 전기 정격에서 열을 추정하는 것보다 챔버 공급업체에게 더 유용합니다.
2. 좋음: 알려진 전력 손실 데이터를 활용하기
전기 입력과 열 방출량이 항상 같지는 않습니다.
인버터를 고려해 보세요. 이 장치는 상당한 전력을 받으면서 대부분의 에너지를 챔버 외부의 부하에 전달할 수 있습니다. 이 경우 전체 전기 입력이 시험 공간 내에서 방출된 열로 자동으로 간주되어서는 안 됩니다.
실제 손실에 대한 엔지니어링 데이터가 있다면, 그 정보를 제공하세요.
실질적인 문제는 단순히 다음과 같지 않습니다:
DUT에 들어가는 전력은 얼마인가요?
그것은 다음과 같습니다:
챔버 내부에서 방출되는 열은 얼마나 되나요?
3. 추정: 전압 × 전류 사용
실제 열 방출 데이터가 없더라도 전기 입력은 여전히 유용한 시작 추정치를 제공할 수 있습니다.
간단한 DC 전원 DUT의 경우:
전력 (W) = 전압 (V) × 전류 (A)
예를 들어, 10A를 끌어오는 24VDC 장치는 최대 전기 입력 전류가 다음과 같습니다:
24 × 10 = 240 W
네 개의 동일한 DUT가 동시에 작동한다면:
240 × 4 = 최대 전기 입력 960W
이것이 반드시 실제 960W의 열 방출을 의미하는 것은 아닙니다.
하지만 더 나은 데이터가 없을 때 상공회의소 공급업체에 유용한 정보를 제공합니다.
RFQ에서 정확히 식별하세요:
최대 전기 입력: 960 W; 실제 열 방출량은 측정되지 않음.
이는 측정된 열부하 데이터로 추정치를 제시하는 것보다 더 낫습니다.
언제 열 부하를 직접 추정하지 말아야 할까요?
간단한 전원 공급 전자 부품의 경우, 전기 입력만으로도 신청 검토를 시작할 수 있습니다.
더 복잡한 DUT(둔기술적 둔화는 추가 정보가 필요합니다).
대표적인 예로는 모터, 인버터, 전력 변환기, 배터리 충전/방전 시스템, 고출력 전자기기 등이 있습니다. 전기적 또는 기계적 출력이 챔버에서 나가거나, DUT 전력이 작동 모드별로 크게 변할 때도 마찬가지입니다.
이 경우 다음과 같은 이용 가능한 정보를 제공하세요:
입력 전력
작동 모드
효율성 또는 손실 데이터
출력 에너지가 어디로 가는지
정상 및 최대 운행 조건
챔버 공급업체는 냉동 계산에 어떤 값이 관련되는지 결정할 수 있습니다.
"내 DUT는 800W야." 우리가 더 알아야 할 게 뭐야?
RFQ는 때때로 다음과 같이 말합니다:
"DUT는 800W이고 우리는 −40°C가 필요해."
이 점은 유용하지만 아직 완전한 챔버 요구사항은 아닙니다.
먼저, 800W가 무슨 뜻인가요?
명판 전력, 최대 전기 입력, 정상 작동 전력, 또는 측정된 열 방출 중 어떤 건가요?
둘째, DUT는 언제 전원이 공급되나요?
냉각 사이클 내내 작동하는 800W DUT는 챔버가 거주 온도에 도달한 후에만 작동하는 것과는 다른 요구 조건을 만듭니다.
셋째, 800W가 연속 출력인가요, 아니면 피크인가요?
DUT가 보통 300W로 동작하지만 잠시 800W에 도달한다면, 두 값을 모두 제공하고 피크가 언제 발생하는지 설명하세요.
마지막으로, 시험 프로파일에서 −40°C는 무엇을 의미하나요?
다음과 같은것들 사이에는 상당한 차이가 있습니다:
DUT 전원으로 −40°C를 유지하세요
그리고
DUT가 작동하면 +85°C에서 −40°C까지 분당 5°C로 냉각합니다.
이 때문에 열 부하는 항상 실제 시험 조건과 함께 제공되어야 합니다.
왜 온도가 DUT 열 부하에 중요한
가가장 중요한 구매 사항 중 하나는 열 부하 능력을 모든 챔버 온도에서 고정된 와트수로 다루어서는 안 된다는 점입니다.
표준 ITM-LAB GDW 고저온 챔버와 GDJS 온도 및 습도 챔버에 대한 현재 구성 지침은 다음과 같습니다:
| 챔버 온도 | 표준 DUT 열부하 유도 |
|---|---|
| −30°C 이상 | 약 300W |
| −30°C 이하 | 약 100W |
| 더 높은 열 부하 | 주문 전에 냉장 구성을 반드시 검토해야 | 합니다
이 수치들은 표준 구성 지침이며, 모든 챔버 크기와 시험 프로필에 대한 보편적인 성능 한계는 아닙니다. DUT 질량, 고정구 질량, 작동 모드 및 온도 변화 요구사항은 여전히 고려해야 합니다.
구매 수업은 간단합니다:
동일한 DUT는 다른 테스트 온도에서 다른 냉장 구성을 요구할 수 있습니다.
250W 전원 DUT를 고려해 보세요.
−20°C에서는 250W가 위의 표준 기준에 해당합니다.
−40°C에서는 동일한 250W가 표준 저온 기준을 초과하므로 주문 전에 반드시 확인하여 냉동 구성을 검토해야 합니다.
DUT는 변하지 않았습니다.
필요한 시험 조건이 있습니다.
더 높은 열 부하가 단순히 더 큰 챔버를 의미하는 것은 아닙니다
두 고객이 모두 800L 작업 공간이 필요하다고 가정해 봅시다.
고객 A는 패시브 DUT를 가지고 있습니다.
고객 B는 수킬로와트의 열을 발생시키는 전동 DUT를 사용하고 있습니다.
필요한 작업 공간은 같을 수 있지만, 냉장 수요는 다릅니다.
더 높은 DUT 열 부하는 냉동 용량 증가나 용도별 냉장 구성이 필요할 수 있습니다.
그래서:
단순히챔버 부피 ≠ 냉동 용량
DUT가 더 많은 열을 발생시킨다는 이유만으로 더 큰 챔버를 선택하는 것은 근본적인 요구사항을 해결하지 못합니다.
작업 공간은 DUT 크기, 양, 공기 흐름 요구에 맞춰 선택되어야 합니다.
냉동 시스템은 실제 열 요구량을 기준으로 평가해야 합니다.
ITM-LAB 적용 예시: 3 kW 배터리 열 부하
ITM-LAB 챔버 구성은 챔버 주문 전에 DUT 열 부하를 논의해야 하는 이유를 보여주는 유용한 예시입니다.
신청 내용은 다음과 같습니다:
| 요구 | 사항실제 프로젝트 |
|---|---|
| 챔버 | GDJS-800L |
| DUT | 배터리 |
| DUT 중량 | 100kg |
| 온도 범위 | −40°C에서 +100°C |
| 지정된 DUT 열 부하 | 3,000W |
| 냉동 시스템 | 캐스케이드 냉동 |
| 압축기 구성 | 2× 6마력 테쿰세 압축기 |
이 용도에는 표준 냉장 구성이 사용되지 않았습니다.
GDJS-800L은 2대의 6마력 테컴세 압축기를 이용한 계단식 냉동 시스템으로 구성 되어 응용 요구사항을 충족했습니다.
중요한 점은 컴프레서 마력 자체가 아닙니다. 먼저 요구사항을 살펴보세요:
100kg DUT
3,000W 지정 열 부하
범위는 −40°C까지
이러한 조건들은 냉장 시스템 구성 시 반
드시 고려해야 했습니다.구매자에게 교훈은 간단합니다:
작업 공간은 DUT가 맞는지 여부를 알려줍니다. DUT 열 부하는 테스트에서 요구되는 냉장 구성을 결정하는 데 도움을 줍니다.
엔지니어링 노트: 프로젝트는 3 kW의 DUT 열 부하와 −40°C에서 +100°C 사이의 챔버 범위를 명시했습니다. 이 값들은 테스트 요구사항에 별도로 정의된 작동 조건이 아닌 한, DUT가 모든 온도점에서 연속적으로 3kW를 소모했다는 의미로 해석해서는 안 됩니다.
DUT 무게와 기구 무게는 여전히 중요합니다
열 부하가 DUT 무게를 선택적 입력으로 대체하지 않습니다.
서로 다른 열 요구량을 설명합니다.
수동 50kg DUT는 사실상 연속적인 열 발생이 없을 수 있지만, 챔버는 여전히 50kg 재료의 온도를 조절해야 합니다.
20kg 알루미늄 조명을 추가하면 챔버는 다음 온도를 변경해야 합니다:
50kg DUT + 20kg 기구
동력 DUT는 그 열량 위에 실체열을 더합니다.
특히테스트 시 온도 변화율을 명시할 때 이 점이 중요해집니다.
따라서 두 가지 모두 제공하세요:
DUT 및 고정구 질량
그리고
DUT 열 발생.
−40°C를 유지하는 것은 5°C/분에서 냉각하는 것과 같지 않습니다
800W 전원 DUT를 고려해 보세요.
시험 A
−40°C 유지
DUT 구동
테스트 B
+85°C에서 −40°C까지 서늘함
5°C/분 필요
냉각 램프 전체에 DUT 전력이 공급되었습니다
이들은 동등한 냉장 요구사항이 아닙니다.
지정된 램프 속도는 또 다른 성능 요구를 도입하며, 챔버는 DUT와 고정구의 열량과 동력 시료가 생성하는 열도 처리합니다.
이 때문에 구매자는 다음 가지를 구분해야 합니다:
온도 범위
그리고
온도 변화 성능이 가해졌습니다.
−40°C에 도달할 수 있는 챔버가 −40°C에서 모든 부하 냉각 속도 요구사항을 자동으로 충족하지는 않습니다.
대기 능력≠ 적재 램프 능력.
습도가 필요하다면?
열을 발생시키는 DUT도 온도-습도 시험 시 주의가 필요합니다.
동력 DUT는 시료 주변에 더 따뜻한 국소 조건을 조성하여 온도와 상대습도 간의 국소적 관계에 영향을 미치고, 결로 작용에도 영향을 미칠 수 있습니다.
GDJS 애플리케이션의 경우, 다음 사항만 제공하지 마세요:
온도 범위: −40°C에서 +100°C
습도 범위: 20–98% RH
대신 실제로 필요한 온도-습도 테스트 지점을 제공하세요.
예를 들어:+40°C / 93% RH
DUT 열 부하와 전원 작동 상태도 함께 측정했습니다.
챔버는 데이터시트에서 개별 최대 값을 합치기보다는 실제 온도-습도 조건에 따라 평가되어야 합니다.
네 가지 전형적인 구매 시나리오
다음 예시들은 유사한 DUT가 서로 다른 챔버 요구사항을 초래할 수 있음을 보여줍니다.
시나리오 A — 수동 DUT
30 kg 기계 부품
0W 생열
−40°C에서 +85°C
불명시된 급속 램프
주요 입력값은 작업 공간, DUT/기구 질량, 온도 범위입니다.
시나리오 B — 전원 DUT
30 kg 전자 조립체
,300 W 열 부하
−20°C에서 +85°C
이제 DUT의 열 발생과 작동 조건도 고려해야 합니다.
시나리오 C — 동일 전원 DUT, 낮은 온도로
30 kg 전자 조립체
300W 열 부하
−40°C에서 +85°C
DUT는 커지지 않았고 명목 열 부하도 변하지 않았습니다.
하지만 낮은 온도 조건은 냉장 요구량을 바꿉니다. 위의 표준 GDW/GDJS 지침에 따라 이 신청서는 주문 전에 검토해야 합니다.
시나리오 D — 전원 공급 DUT + 급격한 온도 변화
30kg 전자 조립
체,800W 열 부하
−40°C에서 +85°C
,5°C/분 필요
이제 챔버는 다음을 평가해야 합니다:
작업 공간 + 열 용량 + 라이브 열 + 저온 조건 + 부하 램프 성능
이 시점에서 구매 문제는 더 이상 다음과 같은 것이 아닙니다:
다음과"어느 챔버가 −40°C에 도달하지?"
같습니다:
실제 시험을 실제 장전과 함께 할 수 있는 챔버 구성은 무엇인가요?
어떤 환경 챔버부터 시작해야 할까요?
DUT의 열 부하가 구성에 영향을 미치지만, 시험 요구사항이 챔버 계열을 결정합니다.
| 시험 요건 | 시작: | 아직 확인하다 |
|---|---|---|
| 온도만 측정 | GDW | DUT, 기구, 열 부하, 온도 |
| 온도 + 습도 | GDJS | 열 부하 + 실제 T/RH 조건 |
| 급격한 온도 변화 | KTB | 부하 램프 요구량 + DUT 부하 |
| 열충격 | CTS | 전송, 거주 및 복구 요건 |
ITM-LAB 환경 시험실 범위 ITM-LAB 환경 시험실 범위를 검토할 수 있습니다.
DUT 와트만으로 챔버를 선택하지 마세요.
더 나은 수열은 다음과 같습니다:
DUT → 시험 방법 → 열 부하→ 온도 → 램프 요구사항, 챔버 구성→
RFQ에 무엇을 넣어야 할까요?
챔버 제조사에 완전한 열공학 보고서를 제출할 필요는 없습니다.
전원 공급 DUT의 경우, 다음 정보만으로도 신청서 검토를 시작할 수 있습니다:
| 정보 | 예시 |
|---|---|
| DUT | 자동차 전자 모듈 |
| 수량 | 4개의 캐릭터 |
| DUT 치수 | 각각 300× 200× 80mm |
| 총 DUT 중량 | 24kg |
| 경기 구성 | 10 kg 알루미늄 |
| 전원 공급 | 24 VDC |
| 최대 전류 | 각각 5 A |
| 열 방출 | 가능하다면 측정된 가치를 제공해 주세요 |
| 시험 중 동력 공급 | 네 — 냉각과 주류 |
| 온도 | −40°C에서 +85°C |
| 램프 속도 | 5°C/분 부하 |
| 습도 | 아니 |
| 거주 | 60분 |
실제 열 방출이 불가능하다면 그렇게 말하세요.
예를 들어:
24 VDC, DUT당 최대 5A; 실제 열 방출은 측정되지 않음.
그것은 유용한 공학 정보입니다.
열 부하 값이 맞지 않는 것 같아요.
약한 RFQ 대 유용한 RFQ
약한 RFQ
800L 환경 챔버가 필요합니다.
−40°C에서 +100°C까지.
인용해 주세요.
공급업체는 챔버 견적을 낼 수 있지만, 중요한 구성 질문들은 여전히 답변되지 않은 채로 남아 있습니다.
유용한 RFQ
DUT: 배터리 조립
체총 DUT 질량: 100 kg
필요한 작업 공간: 약 800L
DUT 열 부하: 3,000W
온도 범위: −40°C에서 +100°C
테스트 중 전원: [상태 작동 조건]
습도: [필요/필요 없음]
램프 속도: [필요 시 상태 상태]
이제 공급업체는 부피와 온도 범위만으로 챔버를 선택하는 대신 냉장 요구사항을 평가할 수 있습니다.
피해야 할
흔한 실수
킬로그램을 열 부하로 간주하는 것. DUT 질량과 DUT 열 발생은 서로 다른 입력 요소입니다.
명판 전력을 측정된 열 방출로 간주합니다. 실제 열 방출 데이터를 사용할 수 있을 때는 꼭 사용하세요. 그렇지 않다면, 전기 입력을 추정치로 명확히 표시하세요.
온도 없이 와트를 주고, 열 부하 수치는 작동 조건이 필요합니다.
챔버 부피가 냉장 용량을 결정한다고 가정합니다. 800L 작업 공간은 냉장 시스템이 감당할 수 있는 동력 DUT 난방 양을 알려주지 않습니다.
빈 챔버 램프 속도와 부하 요구량을 비교하는 것. 부하 램프 성능이 중요하다면, DUT, 조명 기구, 전원 상태를 명시하세요.
DUT 열 부하 선택 로드맵
자주 묻는 질문
환경 챔버가 감당할 수 있는 DUT 열 부하 수는 몇 와트인가요?
모든 환경 챔버와 작동 온도에 대해 보편적인 와트 수는 없습니다.
표준 ITM-LAB GDW 및 GDJS 구성의 경우, 현재 적용 지침은 −30°C 이상 약 300W, −30°C 이하 약 100W입니다. 더 높은 열 부하는 주문 전에 반드시 확인하여 냉동 구성을 검토해야 합니다.
DUT의 열 부하를 어떻게 계산하나요?
가능한 경우 측정된 열 방출 데이터를 사용하세요. 만약 사용할 수 없을 경우, 알려진 전기 손실을 사용할 수 있습니다. 간단한 DC DUT의 경우, 전압× 전류가 초기 전기 입력 추정치를 제공하지만, 전기 입력이 챔버 내부에서 방출되는 열과 항상 같지는 않습니다.
300W DUT가 −20°C와 −40°C에서 같은 요구사항인가요?
아니. 필요한 냉장 구성은 작동 조건에 따라 다릅니다. ITM-LAB의 표준 GDW/GDJS 구성 지침에 따르면, −20°C와 −40°C는 서로 다른 열 부하 범위에 속합니다.
1,000W DUT가 정확히 1,000W의 냉각 용량이 필요한가요?
아니. 환경 챔버의 크기를 단순한 1:1 와트 단위 비교로 산정하지 마십시오. 냉동 선택은 작동 온도, DUT 및 고정구 질량, 램프 속도, 챔버 설계 및 기타 열 부하에도 의존합니다.
DUT 무게가 열 부하에 영향을 미치나요?
DUT 무게는 연속적인 열 생성보다는 열질량에 영향을 줍니다. 무게와 열 발생 모두 제공되어야 하는데, 이는 두 가지 모두 장전 챔버 성능에 영향을 줄 수 있기 때문입니다.
DUT 열 부하가 냉각 속도에 영향을 미치나요?
네. 동력 DUT는 챔버가 식으려 할 때 열을 더합니다. 특정 하중 램프 속도가 필요하다면 DUT 질량, 고정구 질량, 작동 열 부하와 함께 제공하세요.
만약 제가 실제 DUT의 열 방출량을 모른다면 어떻게 해야 하나요?
사용 가능한 전기 데이터, DUT 수량 및 작동 모드를 제공하고, 실제 열 방출이 측정되지 않았음을 명확히 밝히세요. 그 후 챔버 공급업체는 필요한 추가 정보를 결정할 수 있습니다.
환경 챔버를 더 높은 DUT 열 부하에 맞게 맞춤화할 수 있나요?
네, 용도에 따라 다릅니다. 더 높은 열 부하 요구사항은 주문 전에 검토하여 냉동 시스템을 그에 맞게 구성할 수 있어야 합니다. 위에서 설명한 GDJS-800L 배터리 응용은 특정 용도의 냉장 구성의 한 예입니다.
견적을 요청하기 전에
전원 DUT의 경우, 다음 사항만 명시하지 마세요:
800L / −40°C에서 +100°C
이 수치들은 작업 공간과 온도 범위를 설명하지만, 열 요구량을 완전히 설명하지는 못합니다.
더 유용한 RFQ는 다음과 같습니다:
DUT 크기 및 양
DUT 및 고정 장비 무게
실제 또는 추정된 DUT 열 부하
온도 범위
DUT에 전원이 공급될 때
필수 램프 속도
습도 조건
시험 표준 또는 시험 프로필
이를 통해 응용 엔지니어는 표준 구성이 적합한지, 또는 냉동 시스템을 조정해야 하는지 판단할 수 있는 충분한 정보를 얻을 수 있습니다.
전동 DUT 챔버를 구성해야 하나요?
ITM-LAB에 DUT 정보와 시험 프로필을 보내세요.
DUT의 크기와 질량, 기구 부하, 열 발생, 온도 및 습도 조건, 온도 변화 요구사항, 전원 작동 조건을 검토하여 적절한 환경 챔버 구성을 결정할 수 있습니다.
주요 CTA:
시험 요구 사항 제출
보조 CTA:
테스트 사양 업로드
