一种温控加热、冷却装置

摘要

本发明公开了一种温控加热、冷却装置，包括：嵌入在金属板内的电热元件，所述金属板的下方为冷却风道，风道一端是安装风扇的出风口，与出风口相对的另一端及风道下方是进风口，所述金属板的上方具有卡持受测物件的加紧机构，所述电热金属板连接有温度传感器，温度传感器和电热元件、风扇连接控制器，通过预先设定阈值，当控制器比较出温度低于阈值时，控制电热元件加热；当控制器比较出温度高于阈值时，控制风扇通风散热；或控制器按照设定的温度保持金属板恒温。各个进风口的面积按照进风口与出风口之间的距离依次增大。本发明的装置避免了烘箱测试和转换产品带来的回温等待时间和开箱瞬间造成的温度失恒，提高了测试效率和测试准确度。

权利要求

1.一种温控加热、冷却装置，其特征在于，包括：嵌入在金属板内的电热元件，所述金属板的下方为冷却风道，风道一端是安装风扇的出风口，与出风口相对的另一端及风道下方是进风口，所述金属板的上方具有卡持受测物件的加紧机构，所述电热金属板连接有温度传感器，温度传感器和电热元件、风扇连接控制器，通过预先设定阈值，当控制器比较出温度低于阈值时，控制电热元件加热；当控制器比较出温度高于阈值时，控制风扇通风散热。

2.根据权利要求1所述的一种温控加热、冷却装置，其特征在于，所述加紧机构为螺丝压板或钳体。

3.根据权利要求1所述的一种温控加热、冷却装置，其特征在于，所述金属板为铝合金或铜合金。

4.根据权利要求1所述的一种温控加热、冷却装置，其特征在于，所述进风口在两个以上时，各个进风口的面积按照进风口与出风口之间的距离依次增大。

说明书

一种温控加热、冷却装置

技术领域

[0001] 本发明涉及温控装置，特别是指一种温控加热、冷却装置。

背景技术

[0002] 对于一些应用在恒高温环境下的产品，在生产、使用前需要对产品外壳温度(Tc)进行测试和老炼试验的要求。目前是将受测产品固定在一块金属板上放入烘箱，产品工作时监测金属板温度代表产品外壳温度，通过调整烘箱温度的方式间接控制金属板温度，从而使产品在规定的外壳温度下进行测试和老炼试验。

[0003] 采用这种方式存在以下缺点：

[0004] 1、温度变化响应慢，精度低：

[0005] 调整烘箱温度控制金属板温度：是采用加热空气的方式，通过对流传导来提升金属板温度，再间接达到控制电源模块的外壳温度的方法。由于空气是热的不良导体，热响应很慢，难以达到对金属板和受测物体温度变化的精确控制。

[0006] 2、只能加热，不能降温：

[0007] 由于烘箱本身不具备冷却功能，尤其当受测物本体发热的情况下，无法降温，从而无法控制其温度攀升；

[0008] 3、引线多、操作难、数量少、效率低：

[0009] 采用烘箱进行产品测试和试验时，产品的输入电源、输出负载和测试设备等都要通过引线接到烘箱外部，由于引出线太多，加大了操作难度，同时限制了测试产品的数量。测试时往往只能同时测试一个产品，工作效率低；

[0010] 4、开箱测试无法保证温度条件：

[0011] 一些特定的测试项目(比如纹波、噪声、动态等)为了得到准确的测试数据，必须开箱测试，即便在短时间开箱期间，受测产品无法保证要求的温度条件； [0012] 5、开箱后温度恢复慢：

[0013] 由于从一个产品切换到另一个产品测试需要开箱转换，以及中途不可避免的开箱测试动作，造成烘箱内温度骤降。继续测试时必须等烘箱再次加热并达到要求的恒温状态，这个过程非常耗时，工作效率极低。

[0014] 6、烘箱比较笨重，无法实现便携，测试、试验场地受限。

[0015] 发明内容

[0016] 有鉴于此，本发明在于提供一种温控加热、冷却装置，以解决上述采用烘箱测试产品时，温度变化不稳定，测试效率低，测试不准确的问题。

[0017] 为解决上述问题，本发明提供一种温控加热、冷却装置，包括：嵌入在金属板内的电热元件，所述金属板的下方为冷却风道，风道一端是安装风扇的出风口，与出风口相对的另一端及风道下方是进风口，所述金属板的上方具有卡持受测物件的加紧机构，所述电热金属板连接有温度传感器，温度传感器和电热元件、风扇连接控制器，通过预先设定阈值，当控制器比较出温度低于阈值时，控制电热元件加热；当控制器比较出温度高于阈值时，控制风扇通风散热。

[0018] 优选的，所述加紧机构为螺丝压板或钳体。

[0019] 优选的，所述金属板为铝合金或铜合金。

[0020] 优选的，所述进风口在两个以上时，各个进风口的面积按照进风口与出风口之间的距离依次增大。

[0021] 本发明的装置由于受测物件在测试和试验时处于裸露状态，相对于以往在烘箱内测试和试验，各种引线可以方便的连接；相对于利用烘箱测试，完全避免了开箱测试和转换产品带来的回温等待时间和开箱瞬间造成的温度失恒，提高了测试效率和测试准确度；在冷却风道开设多个进风口，离出风口越近的进风口比相对远处的进风口开口要 大，以改善热量积累形成金属板进风口处温度低，出风口处温度高的温度阶梯现象。 附图说明

[0022] 图1是装置的示意图；

[0023] 图2是装置底部的示意图。

具体实施方式

[0024] 为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。 [0025] 本发明的装置如图1所示，包括：嵌入在金属板内的电热元件4，电热元件4采用电热棒、电热丝等电热元件，电热金属板的上方安装有加紧机构，加紧机构可以为螺丝压板、钳体等。受测产品1通过加紧机构与电热金属板紧密接触，实现热传导，金属板可采用铝合金或铜合金等热传导系数高的材料。当受测产品与电热金属板的接触面为非平面时，可在两者之间填充易变形的导热材料。

[0026] 在电热金属板的下方为冷却风道，冷却风道的一端是出风口3和风扇2，出风口3相对的另一端是进风口，如图2所示。风道的进风口不是唯一的，而是多个进风口分级处理，在冷却风道的下方还开始有进风口，离出风口越近的进风口比相对远处的进风口开口要大，以改善热量积累形成金属板进风口处温度低，出风口处温度高的温度阶梯现象。 [0027] 电热金属板连接有温度传感器，温度传感器和电热元件4、风扇2连接控制器，通过预先设定阈值，当控制器比较出温度低于阈值时，控制电热元件4加热，当控制器比较出温度高于阈值时，控制风扇2通风散热；控制器还可设定恒温阈值，使金属板面实现升温、降温和自动恒温功能。

[0028] 电热板上的紧固螺丝和压板，将受测物体(如电源模块或其他物件)紧固于恒温加热台台面之上，使之与台面紧密接触。当受测物件 主散热面为非平面状态时，可将台面加工成与物件匹配的形状再紧固，或采用填充导热材料的方法后加以紧固。 [0029] 由于受测物件在测试和试验时处于裸露状态，相对于以往在烘箱内测试和试验，各种引线可以方便的连接。

[0030] 在使用过程中，按照试验要求设定装置的温度，装置开始工作。当达到设定的温度后，装置自动保持这个温度，并处于恒温状态(精度为±1.5℃)。当受测物件低于要求的温度时，系统控制冷却风扇关闭，同时电热元件启动。此时该装置即成为一块加热板，将受测物件温度提升。当受测物件自身发热并超过要求的温度时，系统控制电热元件关闭，同时冷却风扇启动。此时该装置即成为一块带强制风冷的散热器，将受测物件温度降下来。相对于采用烘箱测试时无法短时间内使受测物件降温的状态得到了根本改善。另外，该装置的工作台面裸露在温度5～40℃，相对湿度10～90％的环境下，恒温精度为±1.5℃，为减小外界环境对受测物件的温度干扰，可在台面上加装保温罩，恒温精度可进一步提高。相对于利用烘箱测试的方法，完全避免了开箱测试和转换产品带来的回温等待时间和开箱瞬间造成的温度失恒。

[0031] 由于该装置将加热和风冷设计成一体化，在提高热响应的同时也大大缩小了设备的体积，对于一般应用于二次电源模块的测试和试验的装置，外形尺寸大致为400mm×300mm×200mm，其体积如同一台普通仪器，与烘箱相比，降低了对场地的要求，可以放在普通的工作桌面上使用，同时也便于携带。

[0032] 对于本发明各个实施例中所阐述的装置，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。