IEC 60068-2-1:2007《环境试验 第2-1部分：试验方法 试验A：低温》

IEC 60068-2-1:2007 是国际电工委员会（IEC）发布的电工电子产品环境试验标准，核心标题为 《环境试验 第2-1部分：试验方法 试验A：低温》 ，对应中国国家标准为 GB/T 2423.1-2008该标准主要用于评估元件、设备或其他产品在低温环境下使用、运输或贮存的能力。

一、标准概览

二、核心测试项目与试验分类

1. 试验分类体系

根据样品的散热特性，低温试验分为三大类：

⚠️ 重要说明：本标准仅针对温度稳定后的低温暴露进行评估，不适用于评价样品在温度变化过程中的耐受能力。如需评估温度变化能力，应使用 IEC 60068-2-14（温度变化试验）。

三、测试详细步骤

完整的低温试验流程包含以下9个关键阶段：

阶段1：试验前准备

• 样品准备：确定样品数量及配置状态

• 设备校准：确保试验箱已校准，温度控制精度满足要求

• 确定严酷等级：根据产品标准或制造商要求选择温度值和持续时间

阶段2：预处理（Preconditioning）

将样品置于标准大气条件（温度23±2℃，相对湿度50±5%）下，至少保持2小时，使样品达到室温平衡。

阶段3：初始检测（Initial Measurements）

在进入低温环境前，对样品进行全面的功能检查和性能检测，记录初始状态数据，作为后续对比基准。

阶段4：降温过程（Conditioning）

• 将样品放入室温状态的试验箱中

• 以不超过1℃/min的速率降温至预定低温目标值

• 降温速率以5分钟内平均值计算

⚠️ 特殊情况：如果试验期间样品无法达到温度稳定，则试验持续时间从试验箱达到规定试验温度时开始计算。

阶段5：保持阶段

• 达到设定温度后，在该低温条件下保持规定的持续时间

• 标准推荐的持续时间：2h、16h、72h、96h（部分标准还包含168h、240h、336h、1000h）

• 若仅为检查样品在低温下是否正常工作，试验时间只限于使样品温度达到稳定

阶段6：中间检测（Intermediate Measurements）

• 在条件试验期间或结束时，对样品进行必要检测

• 对于试验Ae（全程通电样品）：在低温保持期间持续监测功能状态

阶段7：恢复（Recovery）

• 试验结束后，将样品移出试验箱

• 在标准大气条件下自然恢复

• 推荐恢复时间：不低于1小时

阶段8：最终检测（Final Measurements）

对样品进行全面功能检查和性能评估，对比与初始状态的数据，识别任何变化或损坏。

阶段9：结果分析

判断样品是否符合产品技术规范和设计要求。若出现异常，需调查原因并考虑改进设计或材料。

四、关键测试参数

1. 温度等级（严酷等级）

标准规定的推荐温度值（单位：℃）：

温度容差：试验温度允许偏差±3℃。
选择原则：低温测试温度必须低于产品技术条件规定的低温工作温度。

2. 持续时间

推荐持续时间（单位：小时）：

试验持续时间从样品温度达到稳定时开始计算。

3. 温度变化速率

• 试验箱内的温度变化速率不超过1K/min（1℃/min）

• 以5分钟内的平均值进行计算

4. 试验箱要求

• 试验箱的构造和验证应依据 IEC 60068-3-5 和 IEC 60068-3-7

• 试验箱内壁各点温度值须在试验温度（以绝对温度K表示）的±8%以内，以避免热辐射问题

• 试验柜与试件体积之比宜大于5:1

5. 温度监测要求

• 稳定后试件上各点温差不超过±3℃

五、散热与非散热样品的区分

这是正确应用标准的关键区分维度。

六、标准应用与关联标准

1. 常见应用场景

• 低温贮存试验：模拟产品在非操作状态下暴露于低温环境中

• 低温工作试验：验证产品在低温环境下能否正常运行

2. 标准在行业中的应用

• 消费类电子产品（手机、电脑等）

• 工业自动化设备

• 汽车电子组件

• 航空航天器材

• 医疗设备

• 家用电器

3. 关联参考标准

4. 常见测试误区

• ❌ 误区一：认为本标准可用于评估样品的温度变化耐受能力

• ✅ 正解：本标准仅评估样品在持续低温暴露下的性能，温度变化能力应使用IEC 60068-2-14

• ❌ 误区二：认为试验时间从放入样品时开始计算

• ✅ 正解：试验持续时间通常从样品温度达到稳定时开始计算，特殊情况下从试验箱达到规定温度时计算