DIN EN 60512-5-2-2003 Connectors for electronic equipment - Tests and measurements - Part 5-2 Current-carrying capacity tests Test 5b Current-temperature derating (IEC 60512-5-2 20.pdf

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1、DEUTSCHE NORM Januar 2003Steckverbinder fr elektronische EinrichtungenMess- und PrfverfahrenTeil 5-2: Prfungen der StrombelastbarkeitPrfung 5b: Strombelastbarkeit (Derating-Kurve)(IEC 60512-5-2:2002) Deutsche Fassung EN 60512-5-2:2002EN 60512-5-2ICS 31.220.10Connectors for electronic equipment Tests

2、 and measurementsPart 5-2: Current-carrying capacity tests Test 5b: Current-temperaturederating (IEC 60512-5-2:2002);German version EN 60512-5-2:2002Connecteurs pour quipements lectroniques Essais et mesuresPartie 5-2: Essais de courant limite Essai 5b: Taux de rduction delintensit en fonction de la

3、 temprature (CEI 60512-5-2:2002);Version allemande EN 60512-5-2:2002MitDIN EN 60512-5-1:2003-01Ersatz frDIN IEC 60512-3:1994-05Die Europische Norm EN 60512-5-2:2002 hat den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 60512-5-2 wurde am 2002-04-01 angenommen.Daneben darf DIN IEC 60512-2:19

4、94-05 bis 2005-04-01 angewendet werden.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 651 Steckverbinder der DKE DeutscheKommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN IEC 48B/834/CD:2000-04.Die e

5、nthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 48 Electromechanical components and mechanicalstructures for electronic equipment erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2007 unverndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des

6、 Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.nderungenGegenber DIN IEC 60512-3:1994-05 wurden folgende nderungen vorgenommen:a) Die Prfungen werden einzeln verffentlicht.b) Redaktionell berarbeitet.Frhere AusgabenDIN 41640-3: 1984-07DIN IEC 60512-3:

7、1994-05Fortsetzung Seite 2und 7 Seiten ENDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.Allei

8、nverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN EN 60512-5-2:2003-01Preisgr. 08 Vertr.-Nr. 2508DIN EN 60512-5-2:2003-012Nationaler Anhang NA(informativ)Zusammenhang mit Europischen und Internationalen NormenFr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung

9、 auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung im

10、mer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENE

11、LEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummernwird jeweils 60000 addiert. So ist z. B. aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 60512-5-

12、2April 2002ICS 31.220.10 Deutsche FassungSteckverbinder fr elektronische Einrichtungen Mess- und PrfverfahrenTeil 5-2: Prfungen der Strombelastbarkeit Prfung 5b: Strombelastbarkeit(Derating-Kurve)(IEC 60512-5-2:2002)Connectors for electronic equipment Testsand measurementsPart 5-2: Current-carrying

13、capacity tests Test 5b: Current-temperature derating(IEC 60512-5-2:2002)Connecteurs pour quipements lectroniques Essais et mesuresPartie 5-2: Essais de courant limite Essai 5b:Taux de rduction de lintensit en fonction dela temprature(CEI 60512-5-2:2002)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2002

14、-04-01 angenommen. DieCENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zuerfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser EuropischenNorm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Nor

15、men mit ihren biblio-graphischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mit-glied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch,Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Ve

16、rantwortung durch bersetzung in seine Landessprache ge-macht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wiedie offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland,

17、 Irland, Island, Italien,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden,der Schweiz, Spanien, der Tschechischen Republik und dem VereinigtenKnigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europ

18、en de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel2002 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 60512-5-2:2002 DEN 60512-5-2:20022VorwortDer Text des Sc

19、hriftstcks 48B/1137/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 60512-5-2, ausgearbeitet vondem SC 48B Connectors des IEC TC 48 Electromechanical components and mechanical structures forelectronic equipment, wurde der IEC-CENELEC parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am2002-04-01 als EN 60512-5-2

20、 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2003-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen wer

21、denmssen (dow): 2005-04-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norm-Inhalt.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 60512-5-2:2002 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderungals Europische

22、Norm angenommen.EN 60512-5-2:200231 Anwendungsbereich und ZweckDieser Teil der IEC 60512 ist nach den Forderungen der Bauartspezifikation bei elektrisch-mechanischenBauelementen anzuwenden, die zum Anwendungsbereich des Technischen Komitees Nr 48 gehren. DiesePrfung darf auch bei hnlichen Bauelement

23、en angewendet werden, wenn dies in der Bauartspezifikationangegeben ist.Durch diese Prfung soll die Strombelastbarkeit eines elektrisch-mechanischen Bauelementes bei erhhterUmgebungstemperatur ermittelt werden.2 Grundlagen2.1 Ermittlung der StrombelastbarkeitskurveDie Strombelastbarkeit wird begrenz

24、t sowohl durch die thermischen Eigenschaften der fr die Kontakte undAnschlsse verwendeten Werkstoffe als auch durch die Isolierteile des Gehuses. Daher ist sie abhngig vonder Eigenerwrmung und der Umgebungstemperatur, bei der das Bauelement betrieben wird.Bei Anwendung der Messbedingungen nach 3.2 w

25、ird die Temperatur tb an einer Messstelle desBauelementes (angenhert heiester Punkt) und der Temperatur tu in unmittelbarer Umgebung desBauelementes bei verschiedenen Strmen gemessen. Die Differenz zwischen den zwei Temperaturen ist dieEigenerwrmung oder die durch die Strombelastung hervorgerufene b

26、ertemperatur. Diese kann durchfolgende Beziehung ausgedrckt werden:tb tu= t (K)Die Beziehung zwischen Strom, Temperaturerhhung und Umgebungstemperatur des Bauelementes wirddurch die Kurve nach Bild 1 dargestellt. Sofern nicht anders in der Bauartspezifikation vorgeschrieben, dientals Grundlage fr di

27、e Temperaturerhhung die mittlere Strombelastung von drei Prflingen. Der aus denMesswerten dreier Prflinge errechnete Mittelwert bildet die Grundlage fr die Strombelastbarkeitskurve. Essind mindestens drei Punkte der Basiskurve der Strombelastbarkeit zu bestimmen.In ein lineares Koordinatensystem mit

28、 dem Strom I als Ordinate und der Temperatur als Abszisse, wie in denBildern 1 und 2 dargestellt, wird die durch die thermische Belastbarkeit der verwendeten Werkstoffegegebene obere Grenztemperatur als vertikale Gerade eingetragen. Von dieser Temperatur wird die bei demStrom Inermittelte bertempera

29、tur t (als Mittelwert aus Messungen an drei Prflingen) abgezogen. Dadurchergibt sich die fr die Belastung mit dem Strom In hchstzulssige Umgebungstemperatur tu, da die Summeaus Umgebungstemperatur tuund bertemperatur t die durch die thermische Belastbarkeit der Werkstoffegegebene obere Grenztemperat

30、ur nicht berschreiten darf.EN 60512-5-2:20024Bild 1 Struktur der Basis-StrombelastbarkeitskurveANMERKUNG Eine obere Grenztemperatur, die sich z. B. durch die Materialeigenschaften ergibt, darf die Kurvebegrenzen.2.2 Korrigierte Strombelastbarkeitskurve (Derating-Kurve)Eine korrigierte Strombelastbar

31、keitskurve (Derating-Kurve), siehe Bild 2, abgeleitet von der nach 2.1ermittelten Basiskurve, siehe Bild 1, ist in der entsprechenden Bauartspezifikation anzugeben. Diese Kurvebercksichtigt Exemplarstreuungen sowie Unsicherheiten bei der Temperaturmessung und in derMessanordnung.Der Korrekturfaktor

32、ist begrndet, da die Strombelastbarkeit zustzlich durch uere Faktoren begrenzt seinkann, z. B. Drahtquerschnitt und ungleiche Stromverteilung. Ergeben diese Faktoren eine andereStrombelastbarkeit als die entsprechend den thermischen Grenzen zu erwartende, so ist ein korrigierter Wertanzuwenden.2.3 A

33、nwendung der StrombelastbarkeitskurveDie in bereinstimmung mit 2.2 ermittelte korrigierte Strombelastbarkeitskurve zeigt die offizielle, in dieserNorm definierte Strombelastbarkeit. Der unter der korrigierten Strombelastbarkeitskurve liegende schraffierteBereich in Bild 2 gibt den zulssigen Betriebs

34、bereich an.Diese Strombelastbarkeitskurve erhlt man durch Anwendung eines Reduktionsfaktors von 0,8 auf den Wertdes Stroms der Basiskurve, sofern nichts anderes eindeutig fr die Strombelastbarkeitskurve festgelegt ist.ANMERKUNG Werden in Bauartspezifikationen Angaben ber die Strombelastbarkeit gemac

35、ht, so ist die korrigierteStrombelastbarkeitskurve nach dieser Norm anzugeben. Ist es vorteilhaft, statt der Kurve Einzelwerte (tabellarisch)anzugeben, so sollen diese mit der korrigierten Strombelastbarkeitskurve bereinstimmen.EN 60512-5-2:20025Bild 2 Strombelastbarkeitskurve abgeleitet von der Bas

36、iskurve3 Prfbedingungen3.1 PrfaufbauPrfraum Die Messung ist bei mglichst ruhender Luft durchzufhren. Daher ist der Prfling in einemgeschlossenen Raum zu montieren, um die unmittelbare Umgebung von ueren Luftbewegungen zuschtzen. Der Raum sollte aus einem nichtwrmereflektierenden Werkstoff bestehen.D

37、ie Seiten des Prfraums knnen zur Anpassung an die verschiedenen Prflingsgren beweglich sein. DieSeiten sollen mindestens 200 mm von den Ecken des Prflings entfernt sein. Der Prfraum darf einen Deckelhaben. Der Deckel muss mit Ventilationsffnungen versehen sein, um einen durch Wrmeeffekte desPrflings

38、 verursachten Anstieg der Umgebungstemperatur zu minimieren.Montage Der Prfling wird in dem Prfraum in horizontaler Lage 50 mm ber dem Boden des Prfraumsund mindestens 150 mm unter dem Deckel und gleich weit von den Seitenwnden entfernt mglichstfreihngend angeordnet. Ist dies nicht mglich, so darf d

39、er Prfling durch einen wrmeisolierenden Werkstoffmit einer Wrmeleitfhigkeit 2 W/mK untersttzt werden. Dabei darf die Auflageflche nicht mehr als 20 %der Grundflche des Prflings betragen.Verdrahtung Der Prfling ist mit Anschlussdrhten zu versehen, deren Querschnitt durch den maximalenStrom bzw. durch

40、 die Gre der Anschlsse bestimmt wird. Um die Wrmeableitung nach auen mglichstgering zu halten, mssen sich mindestens die Lngen der Zuleitungen, angegeben in Tabelle 1, im Prfraumbefinden. Im Falle mehrpoliger Prflinge sind alle Kontakte mit Leitungen desselben Querschnittes wie dieAnschlussleitungen

41、 in Reihe zu schalten. Diese Brcken mssen mindestens die doppelte Lnge wie inTabelle 1 angegeben haben.Falls in der Bauartspezifikation nicht anders festgelegt, sind die vom Hersteller oder in Industrienormenempfohlene Verdrahtung und Werkzeugausrstung zu verwenden.ANMERKUNG Bei Prflingen mit bewegl

42、ichen Kontakten ist darauf zu achten, dass durch die Anschlussdrhte dieFunktion der Kontakte nicht gestrt wird.EN 60512-5-2:20026Ein gestecktes Steckverbinderpaar ist als ein Prfling zu betrachten.Tabelle 1 Mindestdrahtlnge fr jeden PrflingQuerschnitt des Anschlussdrahtesmm2Minimale Lngemm5 1 400ANM

43、ERKUNG Diese Tabelle basiert auf den Kriterien der Wrmeleitung und ist so abgefasst, dass die Drhte langsind im Vergleich zu ihrem Querschnitt.Falls die Prflinge eine Leiterplatte erfordern, sollte deren Eigenschaften in der jeweiligen Bauartspezifikation angegebenwerden.3.2 Bedingungen fr die Tempe

44、raturmessungWenn die Temperatur mit Temperaturfhlern gemessen wird, sind die Zuleitungen durch eine Seitenwanddes Prfraums zu fhren. Andere Temperaturmessverfahren sind zulssig.Die Messstelle zur Messung der Umgebungstemperatur muss in einer horizontalen Ebene liegen, die durchdie Achse des Prflings

45、 geht. Sie muss 50 mm vom Prfling entfernt in der Mitte der lngeren Seite desPrflings liegen. Es ist darauf zu achten, dass der Fhler gegen Strahlungswrme geschtzt ist.Die Messstelle fr die Prflingstemperatur muss so nah wie mglich am heiesten Teil von jedem Prflingangebracht sein.ANMERKUNG Als Temp

46、eraturfhler drfen dnne Thermoelemente, z. B. NiCr/Ni mit einem Durchmesser 0,3 mmverwendet werden. Werden fr beide Temperatursonden Thermoelemente mit denselben Eichkurven verwendet, sodrfen diese im Messkreis gegeneinander geschaltet werden. In diesem Fall wird die Temperaturerhhung t direktgemesse

47、n. Die Temperatur tbist jedoch zu beobachten, um sicherzustellen, dass die obere Grenztemperatur derWerkstoffe nicht berschritten wird.4 MessverfahrenDer Prfling ist nach 3.1 in dem Prfraum anzuordnen, und seine Anschlsse sind ber ein Strommessgertmit einem geregelten Netzgert zu verbinden, siehe Bi

48、ld 3.Der Laststrom darf Wechsel- oder Gleichstrom sein. Wird Wechselstrom verwendet, so gilt der Effektivwert.Falls Gleichstrom verwendet wird, sind Spannungsverzerrungen, die das Thermoelement beeinflussen, zuvermeiden, in dem die Prfung mit Rckwrtsstrom durchgefhrt wird.Jeder gewhlte Strom ist fr

49、ungefhr eine Stunde nach Erreichen des thermischen Gleichgewichts zuhalten. Dies ist der Fall, wenn die Temperaturerhhung von drei aufeinander folgenden Messungen im Inter-vall von 5 min kleiner als 2 K ist.EN 60512-5-2:20027Bild 3 Typische Messanordnung5 Angaben, die die Bauartspezifikation festlegtWenn diese P