동작 온도
Operating temperature동작온도는 전기장치 또는 기계장치가 동작하는 현지 주변환경의 허용온도 범위입니다.디바이스는 디바이스의 기능 및 애플리케이션 컨텍스트에 따라 다르며 최소 동작 온도에서 최대 동작 온도(또는 피크 동작 온도)까지 지정된 온도 범위 내에서 효과적으로 동작합니다.이 안전 작동 온도 범위를 벗어나면 장치에 장애가 발생할 수 있습니다.
신뢰성 엔지니어링의 구성요소 중 하나입니다.
마찬가지로 생물학적 시스템에는 "작동 온도"라고 할 수 있는 실행 가능한 온도 범위가 있습니다.
범위
대부분의 디바이스는 몇 가지 온도 등급으로 제조됩니다.일반적으로 받아들여지는[1] 성적은 다음과 같습니다.
- 상용: 0~70 °C
- 공업용: -40 ~85 °C
- 군사용: -55~125 °C
그럼에도 불구하고, 각 제조업체는 자체 온도 등급을 정의하므로 설계자는 실제 데이터시트 사양에 세심한 주의를 기울여야 합니다.예를 들어 Maxim Integrated는 제품에 [2]5가지 온도 등급을 사용합니다.
- 풀 밀리터리: -55 °C~125 °C
- 자동차: -40°C~125°C
- AEC-Q100 레벨 2: -40~105 °C
- 확장 산업용: -40 °C ~85 °C
- 공업용: -20 °C ~85 °C
이러한 등급의 사용은 장치가 용도에 적합하고 장치가 사용되는 환경 조건을 견딜 수 있도록 보장합니다.통상 동작 온도 범위는 디바이스의 [3]전력 소산 등 몇 가지 요인에 의해 영향을 받습니다.이러한 인자는 디바이스의 "임계값 온도" 즉, 최대 정상 작동 온도 및 디바이스가 더 이상 작동하지 않는 최대 작동 온도를 정의하는 데 사용됩니다.이 두 온도 사이에서 디바이스는 피크 [4]이외의 레벨에서 동작합니다.예를 들어 저항기의 임계값 온도는 70°C이고 최대 온도는 155°C이며, 그 사이에 열감소 [3]현상이 나타납니다.
전기장치의 경우 동작온도는 장치 내 반도체의 접합온도(TJ)가 될 수 있다.접점 온도는 외부 온도의 영향을 받으며, 집적회로의 경우 다음과 [5]같은 식으로 계산됩니다.
여기서J T는 접점 온도(°C), T는a 주변 온도(°C), P는D 집적회로의 전력 소산(W), R은ja 주변 열 저항(°C/W)에 대한 접점입니다.
항공우주 및 군사
군사 및 항공우주 분야에서 사용되는 전기 및 기계 장치는 온도 범위를 비롯한 환경적 변동을 견뎌야 할 수 있습니다.
미국 국방부는 미군이 사용하는 모든 제품에 대해 미국 군사 표준을 정의했습니다.제품의 환경 설계 및 사용 수명 전체에 걸쳐 발생하는 조건에 대한 테스트 제한은 MIL-STD-810, Department Test Method Standard for Engineering Conversions and Laboratory [6]Tests에 명시되어 있습니다.
MIL-STD-810G 규격은 "열지연이 가장 긴 것으로 간주되는 시험 항목의 기능 부품의 온도가 [6]시간당 2.0°C(3.6°F) 이하의 속도로 변화할 때 작동 온도 안정화를 달성한다"고 명시하고 있다.또한 극한 온도 [7]하중에 대한 재료의 성능을 평가하는 절차도 명시되어 있습니다.
군용 엔진 터빈 블레이드는 정상 작동 중에 크리프와 열 [8]피로라는 두 가지 변형 응력을 경험합니다.재료의 크리프 수명은 "작동 [8]온도에 크게 의존"하며 크리프 분석은 설계 검증의 중요한 부분이다.냉각 시스템을 장치 설계에 통합하여 [8]금속이 경험하는 피크 온도를 감소시킴으로써 크리프 및 열 피로의 영향을 일부 완화할 수 있습니다.
상업 및 소매업
상업용 및 소매용 제품은 군사용 및 항공우주용 제품보다 덜 엄격한 사양으로 제조됩니다.예를 들어 인텔이 생산하는 마이크로프로세서는 상용, 공업, 확장의 [9]3가지 등급으로 제조됩니다.
일부 장치는 작동 중에 열을 발생시키기 때문에 지정된 작동 온도 범위, 특히 장치의 [10]최대 작동 온도 이하에서 작동하도록 열 관리가 필요할 수 있습니다.통상적인 상업용 또는 소매용 구성으로 장착된 마이크로프로세서를 냉각하려면 "프로세서에 올바르게 장착된 히트 싱크와 시스템 [10]섀시를 통한 효과적인 공기 흐름"이 필요합니다.시스템은, 「정확하게 설계된 시스템에서는,[10] 이 기능이 액티브하게 되어서는 안 된다」라고 해도, 「통상보다 높은 외기 온도, 시스템 [10]팬등의 시스템 온도 관리 컴포넌트의 고장」등의 비정상적인 동작 조건으로부터 프로세서를 보호하도록 설계되어 있습니다.냉각 및 기타 열관리 기술은 성능 및 소음 [10]수준에 영향을 미칠 수 있습니다.소음 수준이 불편해지지 않도록 주택용 애플리케이션에는 소음 완화 전략이 필요할 수 있다.
배터리 수명과 유효성은 작동 [11]온도에 따라 달라집니다.유효성은 배터리에 의해 달성된 수명과 20°C에서 달성된 수명의 비율을 온도와 비교하여 결정됩니다.오믹 부하와 동작 온도에 따라 배터리의 방전 [12]속도가 결정되는 경우가 많습니다.또한 기본 배터리의 예상 작동 온도가 일반적인 10°C에서 25°C 범위를 벗어나는 경우 작동 온도는 "어플리케이션용으로 선택한 배터리 유형에 영향을 미치는 경우가 많습니다."[13]부분적으로 방전된 이산화 리튬 배터리의 에너지 재활용은 "배터리 작동 온도를 적절히 높이면"[14] 개선되는 것으로 나타났습니다.
생물학
포유류는 포유류의 항상성의 일부인 체온 조절을 통해 다양한 조건에서 편안한 체온을 유지하려고 시도합니다.포유류의 최저 정상 온도인 기초 체온은 수면 중에 달성된다.여성의 경우 배란의 영향을 받아 불임 인식의 구성요소로 사용될 수 있는 이상 패턴을 일으킨다.
인간의 시상하부는 신진대사를 조절하고 따라서 기초대사율을 조절한다.그 기능 중 하나는 체온 조절이다.코어 체온은 또한 개인의 Circadian [15]리듬의 타이밍을 측정하기 위한 고전적인 위상 지표 중 하나입니다.
인간의 정상 체온에 변화가 있을 경우 불편함을 야기할 수 있습니다.이러한 가장 일반적인 변화는 발열이며, 이는 체온 조절 설정점의 일시적인 상승이며, 일반적으로 약 1-2°C(1.8-3.6°F)이다.저체온증은 우리 몸이 발산할 수 있는 것보다 더 많은 열을 흡수해 발생하는 급성 질환인 반면, 저체온증은 우리 몸의 노심 온도가 정상적인 신진대사에 필요한 온도 이하로 떨어져 환경적으로 [16]손실되는 열을 보충하지 못해 발생하는 질환이다.
메모들
- ^ https://www.cactus-tech.com/wp-content/uploads/2019/03/Commercial-and-Industrial-Grade-Products.pdf[베어 URL PDF]
- ^ "Aerospace & Defense Semiconductors Maxim Integrated".
- ^ a b 아날로그 디바이스
- ^ 아날로그 디바이스, 소비전력
- ^ Vassighi & Sachdev 2006, 32페이지
- ^ a b 미국 국방부입니다.
- ^ 미국 국방부, 섹션 2.1.1.
- ^ a b c 브랑코, 리치 & 스크레니치카 1996년.
- ^ Pentium 프로세서 패킹 식별 코드인텔의 패키징은 프로세서의 동작 온도 범위를 「Q」(상업용), 「I」(산업용), 「L」(확장용)의 등급으로 나타냅니다.자동차 등급 'A'도 있습니다.
- ^ a b c d e 인텔 코퍼레이션
- ^ 크롬튼 2000.
- ^ 크롬튼 2000, 그림 30.33
- ^ 크롬튼 2000, 페이지 2/5, 섹션 2.1
- ^ Dougal, Gao & Jiang 2005.
- ^ Benlucif 외 2005년
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레퍼런스
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- Branco, Carlos Moura; Ritchie, Robert O.; Sklenička, Václav (1996). Mechanical behaviour of materials at high temperature. Springer. ISBN 978-0-7923-4113-0.
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