【导读】电流和工作温度在电子元件中密切相关，我们将帮助您了解这种关系的基本原理。
在这篇文章中，我们将介绍降额曲线的定义、获取数据的测试方法，以及两张图中的第一张——温升v电流。在第二部分中，我们将讨论如何将这些数据计算为减额曲线，以及这些数据的一些实际注意事项。

什么是降额曲线？

降额曲线是一个图表，显示了组件的最大额定电流如何随着环境温度的升高而降低。它也可以称为额定功率曲线或载流量曲线或图形。

当您有一对配对的连接器降额曲线时，您可以建立连接工作时任何温度下的最大电流。 让我们从测试方法开始，获取填充此图所需的数据。

温度读数的试验方法

为了能够绘制电流/降额曲线，我们首先需要有电流水平引起的温升数据。

通过金属触点的电流使分子具有更多的能量——电流越大，能量越大。这样做的一个副作用是将部分能量释放为热量。现在，如果你是制造一个加热元件，这是一个理想的副作用。但在电子元件方面，一般不那么受欢迎。

根据您选择的方法，这些步骤中的某些步骤可能略有不同，并且全球有多种标准。我们的方法基于EIA-364-70A。

步骤1：热电偶连接

为了在实验室测试这种效应，我们将热电偶连接到连接器或触点上。这为我们提供了最坏情况下的温度读数——就在导致加热的零件旁边。在我们最新的电源连接器Kona系列中，我们在外壳上钻孔以接近触点–只是为了确保测量到绝对最坏情况下的温升。

步骤2：设置基准线

为了确保我们只测量电流的影响，我们需要知道连接器和房间的环境温度。这不仅是在试验开始时测量的，而且在每次测量温升时也会测量房间环境，以考虑整个房间的温度变化并且影响到结果。

步骤3：增加电流

这里是我们开始实际测试过程的地方。电流接通并设置为第一级。这个水平取决于你测量的产品！如果您正在测试电源连接器，您可能会执行2、5甚至10安培的步骤。如果您认为最大值仅为0.5A信号，那么您的步骤为50或100毫安。无论电平如何，都应为直流连续电流，而不是脉冲电流。

步骤4：等待，然后读取

金属加热需要时间——它不会立即跳到最高温度。给实验时间加热和沉淀。然后再次记录触点的新温度和房间的环境温度。

对于更高的电流，“停留”时间（允许升高的温度稳定）将更长——Kona测试期间的一些时间长达30分钟！

步骤5：升起并重复

将电流水平提高到下一等级，使温度稳定，读取读数。继续直到您的工作温度超过上限–如果在此之前停止，您可能低估了产品的性能！对于kona来说，这意味着我们一直测试到100A。

现在每个电流水平有两组温度读数。从触点温度中减去环境温度，就得到了当前水平的温升。

当然，你会想在不止一对身上做这个实验，并获得一些平均读数，以获得更可靠的数据集。

图1–温升v电流

这听起来很简单——绘制测试数据、Y轴上的温度和X轴上的电流。下面是我们Kona测试的一个示例： 正如预期的那样，4触点接头产生的热量最大。有关Kona测试细节的更多详细信息，请查看测试报告HT076。

从该图中，我们现在可以找到在任何电流水平下任何连接器尺寸的预期温升。

接下来我们将讨论如何计算这些数据以将其转化为减额曲线，以及这些数据的一些实际考虑因素。

图2–降额曲线

要生成第二张图，我们需要对温度进行一些数学计算。取最高工作温度并减去温升读数。这将为您提供每个电流级别的最高环境温度。例如，请参见以下示例数据： 将最高环境温度放在Y轴上，将电流放在X轴上。下面是Kona的例子： 在80A时，4触点Kona超过了150°C的最高工作温度，这就是为什么您看到该图下降到负温度读数的原因。

此图现在显示了任何尺寸接头的温度和电流的安全工作范围。每个曲线下的温度和电流的任何组合都可能是可接受的。例如，如果您的设备内部温度高达90°C，理论上，您可以使用Kona 4触点，每个触点的电流高达52A。在实践中，要考虑增加损坏的安全余量，稍后将带您了解更多。

最大额定电流

完成所有测试后，确定额定电流的标准值。现在，确定连接器或触点最大电流值的公认方法存在差异。

有些将根据30°C温升或45°C温升计算。考虑到预期的最终应用，可以通过查看图表并确定合理的值来确定其他值。Kona属于这一类——每个触点的最大电流为60A，确实会产生健康的温升。但这仍然表明最大环境温度远低于150°C的最大工作温度，远高于-20°C至+50°C的典型环境温度。

在现实世界中

请记住，这些图表是在实验室中，在理想条件下，在稳定的电源等情况下建立的。在实际情况下，最好添加安全余量，以允许额外变化和不可预见的情况发生。

如果有许多变量可能影响最终应用程序的性能，则应认真考虑执行您自己的测试。考虑建立更能代表最终使用方法的原型，或者实验室中的气候测试。

或者，您的设备可能具有额外的冷却功能–散热器、风扇或其他方法–可以从触点中散热，并允许您达到更高的电流值。当您使用这些技术时，建议您再次进行测试。

连续v脉冲电流

出现的一个问题是，我们的降额曲线和额定电流将如何预测连接器是否能够在较短时间内处理较高的电流。简单的回答是他们没有。

请记住，测试是通过让持续稳定的电流通过连接器，并让其随时间加热金属来完成的。这并没有给出它将如何处理5秒或毫秒的更高电流的任何指示。

与任何产品的所有规格一样，在制造商信息之外建立性能标准的唯一方法是自己进行测试，很抱歉！您可以选择在一个小PCB或模块中，或者在整个应用程序中，作为一个隔离部件进行测试。根据所涉及的应用程序和布局，每种方法可能产生不同的结果。

总结：

建立降额曲线是一个相对简单的过程，尽管它确实需要一些时间和良好的设备来确保结果的可靠性。如果您的应用程序处于产品温度范围的上三分之一，或接近当前极限，则可能值得投资于您自己的测试，该测试更针对特定的应用程序，即使制造商提供实验室降额曲线数据。

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