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什么是连接线和引线_高温电源线_余姚程达电器

什么是连接线和引线_高温电源线_余姚程达电器

高温电源线

连接线和引线_高温电源线

什么是连接线?

Hook-Up Wire是一种带有单一绝缘导体的高温电源线,可用于低电压、低电流应用。连接线在封闭空间中效果很好,并且具有多种结构,并提供各种导体、绝缘材料和护套材料。大多数连接线的额定电压为 600V,但温度额定值因结构而异。

哪些应用程序使用 Hook-Up Wire?

Hook-Up Wire 经常用于控制面板、汽车、仪表、烤箱、计算机内部布线、电子设备、商用机器和电器。连接线最常用于封闭式电子设备,某些类型甚至可能用于具有挑战性的军事应用。

我可以从 余姚程达电器 购买哪些样式的连接线和高温电源线?

我们备有各种 UL 级 PVC 连接线,包括 UL 1007/1569、UL 1015 和 UL 1061。Allied Wire and Cable 携带辐照引线、军用规格引线和 PTFE 引线的连接产品线金属丝。我们的大部分引线都经过 UL/CSA 认可或符合军用规格。您的销售代表最能根据您的产品规格确定您需要的引线类型。

我们还提供多种可应用于 Hook-Up Wire 的增值服务。如果您的下一个应用有严格的要求,我们还可以帮助您设计定制的 Hook-Up Wire 以满足您的需求。

Hook-Up Wire 有哪些类型的绝缘材料?

  • PVC
  • 聚四氟乙烯
  • EPDM(三元乙丙橡胶)
  • 海帕隆
  • 氯丁橡胶
  • 硅橡胶
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我们的定制电力电缆解决方案_耐高温线

我们的定制电力电缆解决方案_耐高温线

耐高温线

我们的定制电力电缆解决方案_耐高温线

一位客户带着设计和信心来到 余姚程达电器,知道我们会帮助他们,因为我们过去曾为他们设计过定制电缆耐高温线。这一次,我们被要求制造的定制电源线是用于油田设备的。定制的复合电源线将从控制面板连接到可以产生高温并承载高压的工具。由于这种电缆需要提供多种功能并且需要更长的电缆长度,因此该客户知道定制电缆是可行的方法。

定制电源线的规格要求使用两根 10 规格电源线和四对不同规格尺寸的较小数据线。所有导体均由镀锡铜制成,并用 FEP 绝缘。除了宽广的工作温度范围外,FEP 绝缘还耐溶剂、酸、碱、臭氧和油——这是许多管道项目的重要特性。

这些对在热塑性弹性体 (TPE) 护套下结合在一起,该护套可成型并保持橡胶的柔韧性和弹性。TPE 通常不用于耐热或耐化学性,但由于夹克会被剥离并远离热量,因此这种耐用材料是一个合适的选择。

客户指定的 Allie 销售代表只有一个建议来改进这种定制电源线的设计:使用绞合导体而不是实心导体,以便导体的柔韧性与绝缘和护套的柔韧性相匹配。客户同意,并在订单最终确定之前调整了自定义配置。从那里,销售代表能够加快电力电缆的制造过程,以满足客户紧迫的时间表的需求。

有时,应用程序的空间有限,但需要多条电缆来执行不同的功能。Allied Wire and Cable 是定制电缆的领先制造商。您是否已经设计了定制电缆并需要建议?Allied Wire and Cable 可以提供帮助。访问我们的定制电缆设计中心或立即联系我们开始使用。您的电缆需要额外的东西,但不需要完全定制的产品?查看我们广泛的增值服务电缆套管选项。

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我们的定制电力电缆解决方案_耐高温线

我们的定制电力电缆解决方案_耐高温线

耐高温线

什么是定制电缆,我应该什么时候使用它们?_耐高温线

定制电缆是专为满足您的需求和规格而设计的电缆。当现有产品无法满足您的应用需求或修改后的产品可以更好地满足您的应用需求时,订购定制电缆是一个不错的选择。_耐高温线

使用定制电缆代替标准产品有哪些优缺点?

使用定制电缆的最大优势是电缆设计的所有方面都可以满足您特定应用的需求和合规性要求。订购电缆定制甚至可以节省资金,因为它消除了支付不必要的额外费用的需要。

使用定制电缆的主要缺点是下订单时需要更多时间和计划。您必须为制造产品留出时间,而库存物品可以立即发货。

所有定制电缆都需要从头开始设计吗?

定制电缆可以完全从头开始制作,但并非必须如此。您可以更改现有产品,使其更好地满足您的应用程序的需求。

在定制电缆设计和制造过程中,我可以做出哪些选择?

当您与我们的电缆设计专家合作时,您有机会选择从电缆材料到护套颜色的所有内容。我们将帮助您确定适合您应用的导体材料、绞合和敷设。我们还将为您量身定制特殊的电缆定制设计,以满足对灵活性、耐环境性和性能参数的要求。

如果您需要您的电缆符合行业标准,Allied Wire and Cable 也可以满足您的要求。我们设计定制电缆以满足 UL、CSA、CE 甚至 Mil-Spec 标准。

你们是否提供任何其他电缆定制服务?

Allied Wire and Cable 为定制或从库存购买的电缆提供广泛的增值服务。这些定制服务包括定制颜色的染色、条纹、剪裁和剥离、加捻、平行等。通过这些服务,您可以轻松定制电缆,以满足您的所有品牌、标识和安装需求。

设计定制电缆难吗?

借助 Allied Wire and Cable 的定制电缆设计专家,该过程非常简单。我们有代表随时待命,将逐步引导您完成所有工作。

我是否必须购买很多产品才能订购定制电缆?

根据电缆的不同,我们提供从 500 英尺到 1000 英尺的最低订购量。程达电器 还为具有较短最小长度要求的定制电缆提供原型运行。

当我订购定制电缆时,我可以期待多长时间?

通常,您可以预期 2 到 4 周的周转时间,以便为电缆制造留出时间。时间因定制电缆的复杂性而异。

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高温电子设备带来的可靠性挑战(3)_高温线_程达电器

高温电子设备带来的可靠性挑战(3)_高温线_程达电器

高温线

高温电子设备带来设计和可靠性挑战(3)_高温线

验证、鉴定和测试

在实验室中验证高温线组件并非易事,因为它需要工程师结合前面提到的所有技术来测试极端温度下的性能。除了在测试夹具的构造中使用特殊材料外,测试工程师还必须小心操作环境室,使系统能够适应所需的温度变化。由于膨胀系数的不匹配,快速的温度变化会导致 PC 板上的焊点损坏、翘曲,并最终导致系统过早失效。业界采用的指导方针是将温度变化率保持在每分钟 3°C 以下。

为了加快寿命和可靠性测试,电子元件公认的做法是在高温下进行测试。这引入了由 Arrhenius 方程定义的加速因子 α:

等式 1

其中a是活化能,k是玻尔兹曼常数,a是使用期间的预期工作温度,s是应力温度。尽管加速老化对标准产品很有效,但将应力温度提高到远高于额定温度可能会引入新的失效机制并产生不准确的结果。因此,为保证AD8229等高温器件的寿命可靠性,高温工作寿命测试(HTOL) 在最高额定温度 210°C 下运行 1000 小时(大约六周)。对于较低温度,可以使用图 11 中所示的加速度关系预测预期寿命。

高温 IC 的可靠表征还有其他障碍。例如,所使用的测试和测量系统的可靠性取决于其最薄弱的环节。这意味着每个长时间暴露在高温下的元件都必须比 IC 本身更可靠。不可靠的系统将产生不代表组件长期可靠性的数据,并将导致成本高昂且耗时的过程重复。提高成功率的统计技术包括准确地加大测试样本的大小,以便为不是由 DUT(被测设备)故障引起的过早系统故障增加误差范围。

另一个障碍是保证极端性能参数所需的生产步骤,例如测试、探测和修整。开发团队需要为高温产品定制这些步骤。

高温系统设计注意事项 

在高温下工作的电路设计人员必须考虑 IC 参数和无源元件在很宽的温度范围内的变化,密切关注它们在极端温度下的行为,以确保电路在目标范围内工作。示例包括偏移和输入偏置漂移、增益误差、温度系数、额定电压、功耗、电路板泄漏和其他分立器件的固有泄漏,例如 ESD 和过压保护器件中使用的那些。例如,在高源阻抗与放大器输入端串联的情况下,不需要的泄漏电流(放大器自身的偏置电流除外)会产生偏移,从而导致偏置电流测量误差(图 12)。

在所有情况下,高温操作都会加剧由焊剂、灰尘和冷凝等污染物引入的电路板泄漏。适当的布局可以通过在敏感节点之间提供足够的间距来帮助最小化这些影响——例如,将放大器输入与嘈杂的电源轨分开。

运算放大器和仪表放大器的标准引脚排列将输入端子之一放置在负电源端子旁边。这显着降低了组装后 PCB 助焊剂残留物的容差,这些残留物会导致泄漏增加。为了减少泄漏并提高高频 CMRR,AD8229 采用了与 Analog Devices 制造的其他精密仪表放大器相同的高性能引脚排列(图 13)。

二极管、瞬态电压抑制器 (TVS) 和其他半导体器件的泄漏随温度呈指数增长,并且在许多情况下,可能比放大器的输入偏置电流大许多数量级。在这种情况下,设计人员必须确保极端温度下的泄漏不会使电路规格降低到超出所需限制。

如今,有几种无源元件可用于高温操作。电阻器和电容器在任何电路设计中无处不在。一些商业上可用的选项如表 1 所示。

请注意,如果表面贴装元件的主体靠在 PC 板上,则端子之间容易发生泄漏,因为在组装过程之后,助焊剂残留物往往会留在下方。这些残留物会吸湿,在高温下会增加它们的导电性。在这种情况下,寄生电阻(具有相当不可预测的行为)将出现在表面贴装元件上,可能会引入额外的电路错误。为了克服这个问题,考虑在电路中特别敏感的区域选择更大的芯片尺寸、鸥翼形引线或通孔元件。最终,通过在组装过程结束时添加有效的电路板清洗步骤(通常使用超声波或皂化剂),几乎可以消除这种不需要的残留物。

将在恶劣环境中运行的系统设计人员必须牢记热管理。即使是为高环境温度设计的组件,也要考虑与其功耗相关的自热。就 AD8229 而言,它在高达 210°C 的保证工作温度下假设输出电流负载很小。由驱动重负载或永久性故障条件(例如输出短路)引起的额外功率耗散会使结温升高,超出器件的最大额定值,从而大大缩短放大器的工作寿命。遵循推荐的散热指南并注意邻近的热源,例如电源调节器,这一点很重要。

即使是高温电阻器在 70°C 以上的额定功率也会降低。特别注意预期工作温度下的电阻器温度额定值,尤其是当它们会消耗大量功率时。例如,如果一个额定值为 200°C 的电阻器在 190°C 的环境温度下工作,但如果由于功耗而导致的自发热为 20°C,它将超过其额定值。

虽然许多无源元件可以承受高温,但它们的结构可能不适合长期暴露在高温与冲击和振动相结合的环境中。此外,高温电阻器和电容器的制造商指定了在给定温度下的工作寿命。匹配所有组件的使用寿命规格对于获得高可靠性系统非常重要。最后,不要忽视许多额定为高温的组件可能需要额外降额才能实现持久运行。

案例研究:绘制烤箱中的热梯度

作为高温应用中两个合适器件的演示,AD8229 和ADXL206(双轴加速度计)在便携且使用安全的高温环境中运行。该演示使用带有旋转组件的小型电烤箱,在该组件上安装了高温 PCB 并连续运行。烤箱内的加热元件位于顶部附近。这种布置在烤箱的体积内产生了很大的温度梯度。旋转机构适用于可以结合温度和位置测量的实验。

AD8229 调节来自 K 型热电偶的信号,该热电偶在烤箱内不断旋转。热电偶探头伸出 PCB 约 6″ — 更好地测量烤箱温度的变化。同时,ADXL206 测量旋转角度。三个信号(温度梯度、x 加速度和 y 加速度)是通过额定为高温操作的滑环(旋转连接器)发送。滑环保持与非旋转线束的连接,该线束连接到烤箱外部的数据采集板。由于“冷端”位于烤箱内部,第二个热电偶为内部温度提供静态参考AD8495热电偶放大器(也在外部烤箱)使用其集成的冷端补偿来调节附加热电偶的信号。

烤箱内的板位于旋转组件的中心附近,大约温度为 175°C。该板的结构使用聚酰亚胺材料。铜层上的轨道使用最小宽度为 0.020″ 以提高铜对预浸材料的附着力(图 14)。使用标准 HMP 焊料 (5/93.5/1.5 Sn/Pb/Ag) 和 Teflon- 连接组件涂层线用于连接电路板和滑环。

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高温电子设备带来的可靠性挑战(2)_高温线_程达电器

高温电子设备带来的可靠性挑战(2)_高温线_程达电器

高温线

高温线电子设备带来设计和可靠性挑战(2)_高温线

使用超出数据表温度规格的 IC

过去,高温线电子设计人员,例如石油和天然气行业的设计人员,由于无法获得高温 IC,被迫使用远高于其额定规格的标准温度组件。一些标准温度 IC 确实可以在高温下工作,但使用它们是一项艰巨且冒险的尝试。例如,工程师必须识别潜在的候选者,全面测试和表征随温度变化的性能,并在很长一段时间内验证部件的可靠性。零件的性能和寿命通常会大幅降低。这是一个具有挑战性、昂贵且耗时的过程:

  • 合格的组件需要在带有高温印刷电路板 (PCB) 和固定装置的实验室烤箱中进行测试,时间至少与任务要求一样长。由于可能会遇到新的故障机制,因此很难加速测试。测试期间的失败需要再次迭代组件选择和长期测试,从而延迟项目时间表。
  • 不保证超出数据表规范的操作,并且组件批次之间的性能可能会有所不同。特别是,IC 工艺变化可能会在极端温度下导致意外故障。
  • 塑料封装仅在高达 175°C 左右的温度下仍能保持稳健——使用寿命会缩短。在这个温度极限附近,如果不进行昂贵且耗时的实验室故障分析,就很难区分封装相关故障和硅相关故障。陶瓷封装中的标准组件很少见。
  • 通常,在恶劣环境中使用的组件不仅要承受高温,还要承受剧烈的冲击和振动。许多工程师更喜欢使用带引线的封装,例如 DIP 或鸥翼 SMT,因为它们为 PCB 提供了更坚固的连接。这进一步限制了器件的选择,因为其他行业趋向于更小、无铅封装。
  • 可能希望获得模具形式的零件,特别是如果一个组件只能在塑料封装中获得。然后可以将管芯重新封装在符合高温要求的密封封装或多芯片模块中。然而,在少数可以在高温下工作的组件中,有一小部分组件可以作为测试芯片轻松获得。
  • 由于时间限制和测试设备的限制,行业工程师可能倾向于将设备的鉴定限制在特定的应用电路中,而不涵盖所有关键设备参数,从而限制了其他项目的组件重复使用而无需进一步测试。
  • 关键的非数据表 IC 特性,例如金属互连中的电迁移,可能导致高温下的故障。

专为高温设计并符合要求的 IC

幸运的是,最近的 IC 技术已经生产出可以在高温下可靠运行的器件,并具有有保证的数据表规格。在工艺技术、电路设计和布局技术方面取得了进展。 

管理许多关键设备特性对于在高温下成功、高性能运行至关重要。最重要和众所周知的挑战之一是衬底漏电流增加。其他一些是载流子迁移率降低、器件参数(例如T、β 和SAT )的变化、金属互连的电迁移增加以及击穿强度降低。6虽然标准硅的工作温度远高于 125°C 的军用要求,但7每升高 10°C,标准硅工艺中的泄漏量就会增加一倍,这对于许多精密应用来说是不可接受的。

沟槽隔离、绝缘体上硅(SOI) 和标准硅工艺的其他变体大大降低了泄漏,并使高性能工作温度远高于 200°C。图 5 说明了 SOI 双极工艺如何减少泄漏面积。宽带隙材料,如碳化硅 (SiC),将标准提高得更高;在实验室研究中,碳化硅 IC 的工作温度高达 600°C。然而,碳化硅是一种新兴的工艺技术,目前只有功率开关等简单的器件可商用。

仪表放大器:仪表放大器在井下钻井应用中需要高精度,以在通常存在的嘈杂环境中放大非常微弱的信号。这种特殊放大器类型通常是测量前端的第一个组件,因此其性能对整个信号链的性能至关重要。

ADI 开发团队从一开始就将AD8229仪表放大器用于高温操作,并为此从头开始设计。为了满足其独特的性能要求,专有的 SOI 双极工艺是首选技术。设计人员实施了特殊的电路技术,以保证在各种器件参数(例如基射极电压和正向电流增益)下工作。

IC 布局也严重影响 AD8229 的性能和可靠性。为了在整个温度范围内保持低失调和高 CMRR,布局补偿了互连和温度系数的变化。此外,仔细分析关键部分的电流密度减轻了电迁移的影响,有助于提高极端条件下的可靠性。同样,设计人员预测故障条件以防止过早击穿。

稳健的工艺、电路设计和布局技术相结合,使器件能够满足温度范围内最严格的精度和可靠性要求。

包装注意事项

一旦高温功能性硅在手,这场战斗只赢了一半。封装芯片,然后将封装连接到 PCB,在高温下并非易事。许多因素会影响温度下的封装完整性(图 6)。

芯片连接材料将硅固定到封装或基板上。许多经证明可在标准温度范围内使用的材料具有较低的玻璃化转变温度 ( G ),不适合高温操作。需要特别注意匹配裸片、裸片连接和衬底之间的热膨胀系数(CTE),以使裸片在宽温度跨度的循环中不会受到应力或破裂。即使是芯片上的轻微机械应力也会导致电气参数转变到精密应用无法接受的水平。对于需要与封装基板进行热连接和电连接的功率器件,可能需要金属芯片连接材料。

引线键合是一种通过将金属线从引线框架连接到管芯表面上的键合焊盘来将管芯互连到引脚的方法。当考虑高温下的引线键合可靠性时,用于引线和键合焊盘金属化的金属的兼容性是主要问题。与键合金属相容性差有关的故障有两个方面:在边界界面处金属间化合物(IMC) 生长,这会产生脆性键合;和扩散(柯肯达尔效应),它会在界面处产生空隙,削弱粘合强度并增加其电阻。不幸的是,工业中最流行的金属组合之一——金线和铝焊盘金属化——在高温下容易出现这些现象。图 7 是 Au/Al 键的剖面图,显示了 IMC 生长,这会在高温下 500 小时后损害键的完整性。

图 8 显示了在高温下键合失效后大量的 Au/Al 金属间化合物生长和 Kirkendall 空洞。更糟糕的是,溴和氯等卤素(有时存在于模塑料中)会在高温下导致边界界面腐蚀,从而加快失效时间(尽管幸运的是,该行业正在转向“绿色”无卤素模塑化合物)。因此,有强烈的动机将相同的金属用于键合线和键合焊盘(单金属键合)以避免这些负面影响。如果这是不可能的,工程师应该选择具有足够慢的 IMC 增长和扩散速率的金属,以便在所需的使用寿命内保持可靠。

还必须评估封装引线配置和金属化。表面贴装元件仅取决于铜层和预浸渍材料(预浸料)之间的焊盘面积和粘合剂的质量。另一方面,通孔 DIP 配置是业界最成熟和最可靠的封装之一,也提供强大的冲击和振动性能。在极端情况下,可以通过弯曲电路板底部的引脚以将其“钉”到 PCB 上来进一步提高连接强度,但通孔引脚排列不允许组件填充电路板的底部 – 这可能是主要的关注空间有限的井下仪器等应用。

在许多情况下,鸥翼 SMT 引线配置是一种可行的替代方案,但在许多高温环境中遇到的高冲击和振动条件下,无引线 SMT 可能不够坚固。使用 SMT 组件时,设计人员应考虑其高度和质量。高温环氧树脂的应用将提高附件的坚固性,但会增加制造成本并限制进行维修的能力。在所有情况下,铅金属化必须与高温焊料兼容。

最流行的标准焊料合金的熔点低于 200°C。然而,有一些现成的合金属于“高熔点”(HMP)类别,熔点远高于 250°C。即使在这种情况下,任何承受应力的焊料的最高推荐工作温度也应低于其熔点约 40°C。例如,5% 锡、93.5% 铅和 1.5% 银的标准 HMP 焊料合金成分的熔点为 294°C,但建议仅在最高约 255°C 的温度下使用。9请注意,BGA(球栅阵列)封装的焊球由工厂附接,其熔点可能不高。

最后,PCB 本身是潜在的故障源。标准 FR4 的玻璃化转变温度范围为 130°C 至 180°C,具体取决于具体成分。如果在高于此温度的情况下使用——即使持续时间很短——它也会膨胀和分层。一种经过验证的良好替代品是聚酰亚胺,它与 Kapton 中使用的材料相同,其G高达 250°C,具体取决于成分。然而,聚酰亚胺具有非常高的吸湿性,可通过多种机制迅速导致 PCB 失效,因此控制水分暴露非常重要。近年来,工业界推出了吸收较少水分并在高温下保持完整性的特殊层压板。

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高温电子设备带来的可靠性挑战_高温线_程达电器

高温电子设备带来的可靠性挑战_高温线_程达电器

高温线

高温电子设备带来设计和可靠性挑战(1)_高温线

介绍

许多行业都需要能够在包括极高温度在内的恶劣环境中可靠运行的电子产品(包含高温线,高温电源线)。传统上,工程师在设计必须在正常温度范围之外运行的电子设备时必须依靠主动或被动冷却,但在某些应用中,冷却可能是不可能的——或者让电子设备在高温下运行以提高系统可靠性可能更有吸引力或降低成本。这种选择提出了影响电子系统许多方面的挑战,包括硅、封装、鉴定方法和设计技术。

高温应用

高温电子设备 (>150°C) 的历史最悠久、目前最大的用户是井下石油和天然气行业(图 1)。在该应用中,工作温度是井下深度的函数。在世界范围内,典型的地温梯度为 25°C/km 深度,但在某些地区,它更大。

过去,钻井作业的最高温度为 150°C 至 175°C,但易于获取的自然资源储量下降,加上技术进步,促使该行业以及世界上拥有地温梯度较高。这些敌对油井的温度可能超过 200°C,压力超过 25 kpsi。在这种恶劣的环境中,主动冷却是不实用的,而当加热不局限于电子设备时,被动冷却技术就无效。

高温电子设备在井下工业中的应用可能相当复杂。首先,在钻井作业期间,电子设备和传感器控制钻井设备并监测其健康状况。随着定向钻井技术的出现,高性能地质导向仪器必须将钻孔位置引导至精确的地质目标。

在钻井时或之后不久,复杂的井下仪器会获取有关周围地质构造的数据。这种称为测井的做法测量电阻率、放射性、声波传播时间、磁共振和其他特性以确定地层的特征,例如岩性、孔隙度、渗透率和水/烃饱和度。这些数据使地质学家能够判断地层中的岩石类型、存在的流体类型及其位置,以及是否可以从含流体区实际提取足够量的碳氢化合物。

最后,在完成和生产阶段,电子系统监控压力、温度、振动和多相流,并主动控制阀门。满足这些需求需要完整的高性能组件信号链(图 2)。系统可靠性至关重要,因为设备故障导致的停机成本可能非常严重。在地下数英里的钻柱上发生故障的电子组件可能需要一天多的时间才能恢复和更换——而操作复杂的深水海上钻井平台的费用约为每天 100 万美元!

其他用户:除了石油和天然气行业,其他应用,如航空电子设备,也正在兴起用于高温电子设备。航空业现在越来越倾向于“电动飞机”(MEA)。该计划的一部分旨在用分布式控制系统取代传统的集中式发动机控制器。1集中控制需要具有数百条导体和多个连接器接口的大型、重型线束。转向分布式控制方案使发动机控制装置更靠近发动机(图 3),将互连的复杂性降低了 10 倍,节省了数百磅的飞机重量,2并提高系统的可靠性(部分估计为连接器引脚数的函数(根据 MIL-HDBK-217F))。3

然而,折衷方案是发动机附近的环境温度范围为 –55°C 至 +200°C。尽管在此应用中可以冷却电子设备,但出于两个原因不希望这样做:冷却会增加飞机的成本和重量,最重要的是,冷却系统的故障可能会导致控制关键系统的电子设备发生故障。

MEA计划的另一个方面是用电力电子和电子控制取代液压系统,以提高可靠性并降低维护成本。理想情况下,控制电子设备需要非常靠近执行器,这又会产生高环境温度环境。

汽车行业为使用高温电子设备提供了另一种新兴应用。与航空电子设备一样,汽车工业正在从纯机械和液压系统向机电或机电系统过渡4这需要将传感器、信号调节和控制电子设备放置在靠近热源的位置。

最高温度和暴露时间因车辆类型和车辆上电子设备的位置而异(图 4)。例如,电气和机械系统的更高集成度,例如变速器和变速器控制器的搭配,可以简化汽车子系统的制造、测试和维护。5电动汽车和混合动力汽车需要具有高能量密度的电力电子设备,用于转换器、电机控制和充电电路,这些电路也与高温相关。

高温电子设备带来设计和可靠性挑战

介绍

许多行业都需要能够在包括极高温度在内的恶劣环境中可靠运行的电子产品。传统上,工程师在设计必须在正常温度范围之外运行的电子设备时必须依靠主动或被动冷却,但在某些应用中,冷却可能是不可能的——或者让电子设备在高温下运行以提高系统可靠性可能更有吸引力或降低成本。这种选择提出了影响电子系统许多方面的挑战,包括硅、封装、鉴定方法和设计技术。

高温应用

高温电子设备 (>150°C) 的历史最悠久、目前最大的用户是井下石油和天然气行业(图 1)。在该应用中,工作温度是井下深度的函数。在世界范围内,典型的地温梯度为 25°C/km 深度,但在某些地区,它更大。

过去,钻井作业的最高温度为 150°C 至 175°C,但易于获取的自然资源储量下降,加上技术进步,促使该行业以及世界上拥有地温梯度较高。这些敌对油井的温度可能超过 200°C,压力超过 25 kpsi。在这种恶劣的环境中,主动冷却是不实用的,而当加热不局限于电子设备时,被动冷却技术就无效。

高温电子设备在井下工业中的应用可能相当复杂。首先,在钻井作业期间,电子设备和传感器控制钻井设备并监测其健康状况。随着定向钻井技术的出现,高性能地质导向仪器必须将钻孔位置引导至精确的地质目标。

在钻井时或之后不久,复杂的井下仪器会获取有关周围地质构造的数据。这种称为测井的做法测量电阻率、放射性、声波传播时间、磁共振和其他特性以确定地层的特征,例如岩性、孔隙度、渗透率和水/烃饱和度。这些数据使地质学家能够判断地层中的岩石类型、存在的流体类型及其位置,以及是否可以从含流体区实际提取足够量的碳氢化合物。

最后,在完成和生产阶段,电子系统监控压力、温度、振动和多相流,并主动控制阀门。满足这些需求需要完整的高性能组件信号链(图 2)。系统可靠性至关重要,因为设备故障导致的停机成本可能非常严重。在地下数英里的钻柱上发生故障的电子组件可能需要一天多的时间才能恢复和更换——而操作复杂的深水海上钻井平台的费用约为每天 100 万美元!

其他用户:除了石油和天然气行业,其他应用,如航空电子设备,也正在兴起用于高温电子设备。航空业现在越来越倾向于“电动飞机”(MEA)。该计划的一部分旨在用分布式控制系统取代传统的集中式发动机控制器。1集中控制需要具有数百条导体和多个连接器接口的大型、重型线束。转向分布式控制方案使发动机控制装置更靠近发动机(图 3),将互连的复杂性降低了 10 倍,节省了数百磅的飞机重量,2并提高系统的可靠性(部分估计为连接器引脚数的函数(根据 MIL-HDBK-217F))。3

然而,折衷方案是发动机附近的环境温度范围为 –55°C 至 +200°C。尽管在此应用中可以冷却电子设备,但出于两个原因不希望这样做:冷却会增加飞机的成本和重量,最重要的是,冷却系统的故障可能会导致控制关键系统的电子设备发生故障。

MEA计划的另一个方面是用电力电子和电子控制取代液压系统,以提高可靠性并降低维护成本。理想情况下,控制电子设备需要非常靠近执行器,这又会产生高环境温度环境。

汽车行业为使用高温电子设备提供了另一种新兴应用。与航空电子设备一样,汽车工业正在从纯机械和液压系统向机电或机电系统过渡4这需要将传感器、信号调节和控制电子设备放置在靠近热源的位置。

最高温度和暴露时间因车辆类型和车辆上电子设备的位置而异(图 4)。例如,电气和机械系统的更高集成度,例如变速器和变速器控制器的搭配,可以简化汽车子系统的制造、测试和维护。5电动汽车和混合动力汽车需要具有高能量密度的电力电子设备,用于转换器、电机控制和充电电路,这些电路也与高温相关。

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选对一家好的电源线厂家有多重要

选对一家好的电源线厂家有多重要

电源线厂家

选择合适的电源线厂家是多重要

大约十年前,我们的一位客户正处于十字路口。这家工作室监视器电源线厂家手工组装所有线束,这个过程每周花费他们的团队大约 60 小时。

那是 60 小时的体力劳动,而不是 60 小时的专家创新。手工组装使他们能够控制质量——但效率低下阻碍了他们。

如果他们能够降低时间成本,他们将在短期内节省资金,并创造时间利用他们的专业知识,更加专注于长期创新。在竞争激烈的市场中,不断创新是一种生存技能;无缝地做到这一点可以创造竞争优势。

外包电缆组装的决定应该很简单,对吧?

不完全的。

追求完美

录音室监听器是音乐制作团队和音频工程师在混音录音时使用的专业品质扬声器。它们旨在最大限度地提高音频完整性。

与消费级扬声器相比(旨在以平易近人的成本提供愉快的聆听体验),工作室监听的任务在概念上更简单,但在机械上更具挑战性。监视器的设计目的是准确再现音频——当硬件进入方程式时,这很困难。输入音频信息,它们将输出精确的声音。专业音频工程师利用这种保真度来发现音频中的缺陷或以最精确的方式进行混音。

换句话说,工作室监视器的目标是完美。

会出什么问题?

在拥挤的专业音频市场中,对细节的极度关注和不断的创新是必不可少的。我们的客户需要腾出他们团队的时间来更加专注于创新。

但他们之前曾尝试外包线束组装。它并不顺利。

他们从海外收到的组件质量不一致,无法信任。结果,他们的团队陷入了持续的电缆质量控制和重新组装,以确保产品符合他们的高标准。

当赌注是贵公司的声誉时,谨慎和勤奋不能被抛在一边。任何潜在的供应商都需要首先赢得客户的信任。

完美的搭配

幸运的是,扬声器制造商对改进的持续推动并没有停止他们的最终产品,他们对升级生产流程的承诺使他们选择了 Multi-Tek。他们需要一个合作伙伴每周花 60 个小时休息——这很简单。

但是有一个强大的双向契合:双方都支持他们生产的一切,并且只关心尽可能提供最好的工作。凭借服务前瞻的方法和对细节的关注,Multi-Tek 不仅为扬声器制造商腾出了时间,而且在此过程中提供了附加值。

前进的道路

首要任务是确保 Multi-Tek 能够完全按照客户的要求生产组件,因此我们一夜之间将第一批产品发送给扬声器公司。第一篇文章需要正确完成,并且需要快速交付。出于多种原因,它们是建立正确关系的关键:

  • 他们是供应商验证其流程是否适合工作并在必要时进行升级的机会 
  • 这是客户在不承担财务风险的情况下确认供应商质量的机会 
  • 双方确保在理解设计细节和成品质量方面保持一致 
  • 第一篇文章越早批准,交货时间越早,生产可以认真开始 

客户对质量很满意,但第一批物品就像晚餐卷。批量生产是主要肋骨。如果我们要赢得客户的信任,我们需要证明我们可以大规模地持续交付高质量的工作。

信任错误的合作伙伴进行定制电缆组件可能会阻碍生产、威胁质量并以令人头疼的方式取代确定性,与正确的合作伙伴建立关系可以带来的好处不仅仅是让流程从您的工作中解脱出来。

随着时间的推移,客户将资源重新投入到产品改进和增长中。有了更多的创新时间,他们扩大了产品线。因此,制造商现在从 Multi-Tek 订购的线束数量是合作开始时的两倍。

客户服务使关系顺畅稳定,经受住了无数人事变动和供应链严重流行病的影响。

创新不止步

除了将线束组装从客户手中解放出来之外,余姚程达电器电源线厂家还超越了生产线,提供了降低制造成本并进一步推动产品性能的设计建议。通过这种方式,拥有专门的定制电缆合作伙伴为扬声器制造商提供了竞争优势。

无与伦比的性能仍然是扬声器制造商的主要目标。今天,他们不再需要牺牲流程效率来实现它。自从与 Multi-Tek 合作以来,他们因在录音室监听领域的卓越和创造力而获得多项NAMM TEC 奖项的提名。

音频技术不断推向新领域。我们很自豪能与一家正在扫清道路的公司合作。你在开辟类似的道路吗?与 余姚程达电器电源线厂家的合作可能是驾驭它的关键。联系我们讨论您的计划或在这里探索我们的定制电缆组装服务。

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UL电源线电缆认证指南_电源线制造商_余姚程达电器

UL电源线电缆认证指南_电源线制造商_余姚程达电器

电源线制造商

UL电线电缆认证指南_电源线制造商

当您进入电缆和电线组件的设计流程时,UL 认证将在您的产品制造过程中发挥重要作用。

您可能已经熟悉这家第三方认证公司并了解 UL 标志意味着符合严格测试标准指定的公共安全要求。为电缆组件使用 UL 认证和 UL 等级的组件(一分钟了解更多差异)可以保护您的产品质量,帮助您获得最终产品的 UL 认证并提高整体可追溯性。 

但是与许多制造认证计划一样,通过术语并准确理解与您的产品相关的术语可能会令人困惑。 

在本文中,我们将引导您完成:

  • UL列名和UL认可的区别
  • UL 组件如何改进您的产品
  • 选择正确的 UL 电线类型的一般准则

UL 列名电缆和 UL 认可电缆有什么区别?

UL 认可是指用于构建更大产品或系统的原始组件。想想未加工的电线和电缆、连接器系统、端子和电路板组件。它们带有向后的“RU”标记,适用于一般用途。

另一方面,UL 列名是指完整的独立产品,已通过 UL 的安全测试并考虑到预期用途。例如微波炉、打印机或外部电源等消费品。这些组件也将带有您可能熟悉的“UL”符号。

两者的主要区别在于 UL 如何进行安全测试。如果 UL 能够测试产品的特定功能,他们只能“列出”产品——这样,他们就可以在这些确切的环境参数中验证性能。对于原始组件,UL 无法知道可以安装该项目的所有可能应用程序,因此测试更加普遍。

但是,这两个术语实际上都适用于原始电缆。起初这可能没有意义,因为您会将电线和电缆视为原始组件,是更大产品的一部分。

但有些电缆确实针对特定的应用和环境进行了测试:有 VW-1 到 VW-6 阻燃测试,用于吊顶安装的 CMP 和用于墙内安装的 CMR。对于需要电缆组件的设备生产(这就是我们在 Multi-Tek 所做的),阻燃等级将是最相关的 UL 清单。

使用 UL 列出和认可的材料的优势

提高安全性和可靠性

由于使用劣质材料而导致的火灾和设备故障是可能的——而不是您想冒险的事情。选择 UL 列出或认可的组件可以防止潜在的危险,并确保所有组件都是正品并符合安全标准。

更容易为您的最终产品获得 UL 认证

要在您的最终产品上获得 UL 认证,您的电缆组件制造商必须记录并向 UL 证明该组件中的所有组件均已被认可或列出。因此,如果您已经选择了经过 UL 审查的组件,那么这个过程将会更加顺利。

(旁注:即使您不寻求 UL 认证,这也将有助于提高您的组件可追溯性——这是任何制造过程的优势。)

没有 UL 认可标志的电缆组件 可能会导致更昂贵和耗时的检查过程。      

UL 检查员会希望看到使用了认可组件的证据,否则他们将对组件进行额外的测试——削减您的预算并冒着最后期限的风险。您可以通过使用 UL 认可和列出的材料来避免这种情况。

如何为您的应用选择正确的 UL 电线类型

在您的电缆组件上拥有 UL 认可的组件标记并不意味着它适用于任何可能的环境。应注意选择满足您所有环境要求的组件 – 这是我们的一般指南,可帮助您入门。

最重要的考虑因素是温度暴露火焰测试要求电压,因为大多数 UL 评级都指定了它们的适用性,因为它与这三个特性有关。

对于连接线选择,我们引导客户选择三种不同的 UL 线类型之一:

  • UL 1061 – 最薄的绝缘层,额定电压为 300V 和 80 摄氏度
  • UL 1569 – 中等绝缘厚度,额定电压为 300V 和 105 摄氏度
  • UL 1015 – 最厚的绝缘层,额定电压为 600V 和 105 摄氏度

对于护套多芯电缆,最常用的是电器布线材料 (AWM) 2464。这种通用电缆经过 UL 认证,额定电压为 300V。

环境因素也起到一定作用。电缆会在外壳内还是暴露在外?成品设备的销售和运营有哪些监管要求(如果有)?它会暴露在异常高温或电压下吗?

例如,如果您的电缆将安装在增压室或立管环境中,或者如果将其用作组件的电源线,则需要额外的阻燃性(VW-1 到 VW-6,如上所述)。

最后,正如我们前面提到的,一些布线将带有 UL 列名(而不仅仅是 UL 认可)。这意味着它已经过测试并且适用于特定环境 – 只需确保它携带的列表实际上与您的应用程序匹配。例如,UL 817 是电源线组的标准。选择 UL 817 额定电缆对于设计电源线组以外的应用没有任何意义。

这些指南将帮助您入门,并且最好与知识渊博的供应商的专业知识相结合。

他们可以提供建议,以确保您的应用不会低估电缆,但也可以避免高估产品,以防止您的项目产生不必要的 BOM 成本。

获得关于哪些 UL 产品适合您的装配的明确答案

到目前为止,我们已经为您提供了考虑 UL 认可和批准的电缆和电线组件组件的基础。

我们会让您的设计达到终点。

程达电器电源线制造商电缆组件专家将查看您的设计,根据您的应用提出建议,并帮助您实现满足您的安全和 UL 认证需求的产品。获取定制电缆组件报价。

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标准是如何定制的_电源接口_余姚程达电器

标准是如何定制的_电源接口_余姚程达电器

电源接口

标准是如何制定的_电源接口

电源接口标准提案可以来自已确定需要标准的组织。开发过程可以使用预先存在的文件,或者,如果尚不存在,则可以开始制定标准的过程。标准可以在国内或国际上制定。

  • 在全国范围内,SCC 授权标准制定组织 (SDO) 制定加拿大国家标准 (NSC)。 
  • 在国际上,标准由国际标准化组织 (ISO) 和 IEC 的技术委员会和小组委员会制定。加拿大通过其镜像委员会为国际发展做出贡献。

加拿大的 SDO 获得 SCC 的认可,可以开展标准制定工作。他们通过咨询成为技术委员会成员的一组主题专家来制定标准。这些委员会的参与者提供技术专长和投入。同时,他们受益于获得各自领域的专业知识。 

加拿大标准委员会的作用

加拿大标准委员会认可标准制定组织并协调加拿大在国际标准化工作中的投入。加拿大标准委员会还审查标准制定组织提交的标准,以供批准为加拿大国家标准。通过其会员计划,SCC 还协调国际标准制定委员会的成员资格。以下部分提供了有关加拿大国家标准和国际标准制定过程的更多详细信息。 

加拿大国家标准的制定

NSC 的开发利用了国际标准开发的最佳实践,保障了加拿大人的利益。NSC 可能是国家开发的,也可能是采用国际标准。在开发 NSC 时,SDO 会考虑时间、资金和委员会结构等重要因素。

NSC 开发过程的步骤包括: 

  • 确定对标准的需求
  • 审查现有标准格局
  • 让受影响的利益相关者参与
  • 在项目开始时通知公众
  • 制定标准(由技术专家)
  • 就拟议标准进行公开咨询
  • 技术委员会对意见和修订的处理
  • NSC的投票和批准
  • 及时发表
  • 国家安全委员会的维护

要被认可为由 SCC 认可的 SDO 开发的加拿大国家标准,该标准必须按照要求和指南 – 标准开发组织的认可来开发。关键要求包括但不限于:

  • 利益攸关方平衡委员会的共识制定
  • 公众监督
  • 以加拿大两种官方语言出版
  • 符合(或纳入)现有的国际和相关外国标准
  • 不作为贸易壁垒
  • 维护,通常通过定期审查(五年周期)或根据需要进行更改

定期审查可能会导致确认技术内容仍然有效或 NSC 的修订或撤销。这样做是为了确保标准的持续相关性和通用性。

制定国际标准

国际非政府标准主要由两个组织制定:

  • 国际标准化组织(链接是外部的)(国际标准化组织)
  • 国际电工委员会(链接是外部的)(国际电工委员会)

它们是根据 ISO/IEC 指令使用既定流程开发的。SCC 使用“要求与指南 – 参与国际标准化”中概述的标准确定加拿大参与国际标准制定活动。例如,标准规定标准应该:

  • 利益贸易
  • 推动国民经济
  • 协助消费者
  • 有利于工人和公众的健康、安全和福利
  • 支持可持续发展
  • 支持政府举措

国际标准制定过程的步骤包括: 

  • 识别和提出新标准
  • 批准提案并确认国家机构的参与(最低要求)
  • 更新委员会工作计划以表明项目开始
  • 开发项目(技术专家)
  • 对文件草案发表评论(国家机构和公众)
  • 纳入评论并修改草案(技术专家)
  • 投票和批准最终文件草案(国家机构)
  • 发布批准的文件
  • 维护文件

SCC 是 ISO 和 IEC 的加拿大成员,确保加拿大有效参与这些组织的国际标准化活动。这种参与是通过 SCC 建立的镜像委员会 (MC) 进行的。新的 MC 可以根据加拿大申请人的要求建立,也可以在 ISO 或 IEC 中成立新的技术委员会或分委员会 (TC/SC) 的结果。建立新的 MC 后,SCC 将根据利益相关者类别发出呼吁,邀请个人作为 MC 成员参与。 

根据要求和指导——参与国际标准化,SCC 的 MC 包括来自与主题相关的各种利益相关者类别的专家,例如:

  • 工商
  • 具有管辖权的政府或当局
  • 消费者和公共利益团体
  • 劳工团体或工会
  • 学术和研究机构
  • 标准应用组织
  • 非政府组织
  • SDO

利益相关者类别的定义包含在国际标准制定 – 计划概述中。

成员是运作良好的 MC 的重要组成部分。成员是同意参与国际标准制定的主题专家。主题专家对国际标准的制定和内容做出了巨大贡献,因此在起草国际标准方面发挥着重要作用。 

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加拿大认证_电源插头_插头内架_余姚程达电器

加拿大认证_电源插头_插头内架_余姚程达电器

电源插头

加拿大无障碍标准获得认证_电源插头

在过去的两年里,加拿大无障碍标准成为加拿大残疾人无障碍的重要参与者电源插头。最近,该组织签署了加拿大标准委员会 (SCC) 的认证协议,该协议承认加拿大无障碍标准委员会是一个标准开发组织。他们制定的标准将成为加拿大的国家标准,并有望惠及所有加拿大人。 

它标志着加拿大无障碍标准的一个重要里程碑,因为它努力使加拿大成为一个没有障碍的地方。在获得认证之前,加拿大无障碍标准采取了几个步骤和流程,特别是:

  • 在运营技术委员会中创建和遵守系统的协议和程序;
  • 实施内部质量保证实践;和,
  • 确保参与标准制定的所有员工都得到适当的培训 

认证为加拿大无障碍标准及其利益相关者带来了许多好处:

  • 它验证了加拿大无障碍标准的标准制定过程是可信和可靠的。
  • 这意味着该组织正在制定新的最佳实践,让残疾人、有生活经验的人和其他主题专家参与制定无障碍标准。
  • 它增加了组织创建的标准被其他实体(例如省和地区)采用的机会。这反过来又意味着卓越的影响、更大的障碍消除以及在加拿大各地更一致的无障碍体验。

要闻速览

  • 加拿大无障碍标准的认证意义重大,因为它表明该组织制定标准所遵循的流程符合加拿大和世界的最佳实践。
  • 2021 年 12 月 2 日,该组织完成了其认证过程。
  • 通过获得认可,加拿大无障碍标准可以正式成为标准制定的领导者。它验证了我们的开发过程和组织是可信和可靠的。
  • 加拿大无障碍标准的创建是为了通过为联邦政府和联邦政府实体制定和审查标准来帮助消除加拿大的障碍。
  • Accessibility Standards Canada 是加拿大标准委员会认可的第十三个标准制定组织,这是加拿大第一个专注于无障碍标准的标准制定组织。
  • 加拿大标准委员会与一个庞大的网络密切合作,以促进制定有效和高效的标准,以保护加拿大人的健康、安全和福祉。
  • 经认可的标准制定组织负责制定、发布和维护加拿大国家标准和加拿大国家采用,这是采用国际和区域标准的机制。

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