ISO 16750-4:2006
(Main)Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment — Part 4: Climatic loads
Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment — Part 4: Climatic loads
ISO 16750 applies to electric and electronic systems/components for road vehicles. It describes the potential environmental stresses and specifies tests and requirements recommended for the specific mounting location on/in the vehicle. ISO 16750-4:2006 describes the climatic loads.
Véhicules routiers — Spécifications d'environnement et essais de l'équipement électrique et électronique — Partie 4: Contraintes climatiques
L'ISO 16750 s'applique aux systèmes et équipements électriques et électroniques des véhicules routiers. Elle décrit les contraintes environnementales potentielles et spécifie les essais et exigences recommandés pour l'emplacement spécifique de montage sur ou dans le véhicule. L'ISO 16750-4:2006 décrit les contraintes climatiques.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16750-4
Second edition
2006-08-01
Road vehicles — Environmental
conditions and testing for electrical and
electronic equipment —
Part 4:
Climatic loads
Véhicules routiers — Spécifications d'environnement et essais de
l'équipement électrique et électronique —
Partie 4: Contraintes climatiques
Reference number
ISO 16750-4:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 16750-4:2006(E)
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Published in Switzerland
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ISO 16750-4:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Operating temperature ranges . 2
5 Tests and requirements . 3
5.1 Tests at constant temperature . 3
5.2 Temperature steps. 4
5.3 Temperature cycling. 5
5.4 Ice water shock test. 8
5.5 Salt spray. 12
5.6 Humid heat, cyclic . 13
5.7 Damp heat, steady state. 14
5.8 Corrosion test with flow of mixed gas. 14
5.9 Solar radiation. 15
6 Codes for climatic loads . 15
7 Protection against dust and water. 15
8 Documentation. 15
Annex A (informative) Usual tests and requirements for equipment depending on the mounting
location . 16
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ISO 16750-4:2006(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 16750-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3,
Electrical and electronic equipment.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16750-4:2003), which has been technically
revised.
ISO 16750 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Environmental conditions
and testing for electrical and electronic equipment:
⎯ Part 1: General
⎯ Part 2: Electrical loads
⎯ Part 3: Mechanical loads
⎯ Part 4: Climatic loads
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16750-4:2006(E)
Road vehicles — Environmental conditions and testing for
electrical and electronic equipment —
Part 4:
Climatic loads
1 Scope
ISO 16750 applies to electric and electronic systems/components for road vehicles. It describes the potential
environmental stresses and specifies tests and requirements recommended for the specific mounting location
on/in the vehicle.
This part of ISO 16750 describes the climatic loads.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 16750-1, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment
— Part 1: General
ISO 16750-2, Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment
— Part 2: Electrical loads
ISO 20653, Road vehicles — Degrees of protection (IP-Code) — Protection of electrical equipment against
foreign objects, water and access
IEC 60068-2-1, Environmental testing — Part 2: Tests. Tests A: Cold
IEC 60068-2-2, Environmental testing — Part 2: Tests. Tests B: Dry heat
IEC 60068-2-11, Environmental testing — Part 2: Tests. Test Ka: Salt mist
IEC 60068-2-14, Environmental testing — Part 2: Tests. Test N: Change of temperature
IEC 60068-2-30, Environmental testing — Part 2-30: Tests. Test Db: Damp heat, cyclic (12 h + 12 h cycle)
IEC 60068-2-38, Environmental testing — Part 2: Tests. Test Z/AD: Composite temperature/humidity cyclic
test
IEC 60068-2-52, Environmental testing — Part 2: Tests — Test Kb: Salt mist, cyclic (sodium, chloride
solution)
IEC 60068-2-60, Environmental testing — Part 2: Tests — Test Ke: Flowing mixed gas corrosion test
IEC 60068-2-78, Environmental testing — Part 2-78: Tests — Test Cab: Damp heat, steady state
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ISO 16750-4:2006(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 16750-1 apply.
4 Operating temperature ranges
Table 1 defines operating temperature ranges. The applicable temperature ranges shall be chosen from
Table 1 and shall be given in the specification of the device under test (DUT).
Table 1 — Operating temperature ranges
T T
min max
Code
°C °C
A −20 65
B −30 65
C 65
D 70
E 75
F 80
G 85
H 90
I 95
J 100
K 105
−40
L 110
M 115
N 120
O 125
P 130
Q 140
R 150
S 155
T 160
Z as agreed upon
In case of hot-soak requirements (T ), add 15 °C to T . For details see 5.3.1.
maxHS max
The paint repair temperature (T ) can be higher than the operating temperature and shall be given in the
maxPR
specification of the DUT. An applicable test shall be agreed between supplier and vehicle manufacturer.
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ISO 16750-4:2006(E)
5 Tests and requirements
5.1 Tests at constant temperature
5.1.1 Low-temperature tests
5.1.1.1 Storage
5.1.1.1.1 Purpose
This test simulates the exposure of the DUT to low temperatures without electrical operation, e.g. during
shipment of the system/component. Failure mode is insufficient frost resistance, e.g. freezing of liquid crystal
displays.
5.1.1.1.2 Test
Perform the test according to IEC 60068-2-1 cold at a temperature of −40 °C for a duration of 24 h unless
otherwise specified in the DUT specification. The operating mode of the DUT is 1.1 as defined in ISO 16750-1.
5.1.1.1.3 Requirement
Functional status shall be class C as defined in ISO 16750-1.
5.1.1.2 Operation
5.1.1.2.1 Purpose
This test simulates the exposure of the DUT to low temperatures with electrical operation, e.g. the use of the
system/components at very low ambient temperature. Failure mode is electrical malfunction caused by low
temperature, e.g. freezing of capacitors with liquid electrolyte.
5.1.1.2.2 Test
Perform the test according to IEC 60068-2-1 cold at a temperature of T for a duration of 24 h. The
min
operating mode of the DUT is 3.2 as defined in ISO 16750-1.
5.1.1.2.3 Requirement
The functional status shall be class A as defined in ISO 16750-1.
5.1.2 High-temperature tests
5.1.2.1 Storage
5.1.2.1.1 Purpose
This test simulates the exposure of the DUT to high temperatures without electrical operation, e.g. during the
shipment of the system/component. Failure mode is insufficient heat resistance, e.g. warping of plastic
housings.
5.1.2.1.2 Test
Perform the test according to IEC 60068-2-2 dry heat at a temperature of 85 °C for a duration of 48 h unless
otherwise specified in the DUT specification. The operating mode of the DUT is 1.1 as defined in ISO 16750-1.
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5.1.2.1.3 Requirement
The functional status shall be class C as defined in ISO 16750-1.
5.1.2.2 Operation
5.1.2.2.1 Purpose
This test simulates the exposure of the DUT to high temperatures with electrical operation, e.g. the use of the
system/components at very high ambient temperature. Failure mode is electrical malfunction caused by high
temperature, e.g. thermal degradation of components.
5.1.2.2.2 Test
Perform the test according to IEC 60068-2-2 dry heat at a temperature of T for a duration of 96 h. Use
max
operating mode 3.2 as defined in ISO 16750-1.
5.1.2.2.3 Requirement
The functional status shall be class A as defined in ISO 16750-1.
5.2 Temperature steps
5.2.1 Purpose
This test checks the mechanical and electrical device for malfunctions which may occur within a small section
of the operating temperature range. See Figure 1.
Key
T temperature, °C
t time, min
Figure 1 — Temperature step test (example illustrates code “Q” according to Table 1)
5.2.2 Test
Install the DUT in a temperature chamber, decrease the temperature in steps of 5 °C from 20 °C to T and
min
then increase the temperature in steps of 5 °C from T to T (see Table 1). Wait at each step until the
min max
DUT has reached the new temperature. Perform functional tests operating mode 3.2 according to
ISO 16750-1 at U and U according to the specified code letter ISO 16750-2 at each new temperature
Smin Smax
step. Switch the DUT off during transition to the next temperature.
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ISO 16750-4:2006(E)
5.2.3 Requirement
The DUT shall take up its normal function at each temperature between T and T , i.e. the functional
min max
status shall be class A as defined in ISO 16750-1.
5.3 Temperature cycling
5.3.1 Temperature cycle with specified change rate
5.3.1.1 Purpose
This test simulates varying temperatures with electrical operation of the DUT, e.g. during the use of the
system/components at fast-changing ambient temperature. If a system/component is exposed to hot-soak
temperatures (e.g. engine-mounted systems/components), an additional short temperature peak is added
during the high temperature phase of the profile to ensure proper function during short temperature peaks.
The electrical operation is switched off during phases of decreasing temperature to avoid electrical heat
dissipation of the system/component which would inhibit reaching T inside the system/component. Failure
min
mode is electrical malfunction during temperature change.
NOTE This test is not intended to be a life test.
5.3.1.2 Test
Perform the temperature cycling according to IEC 60068-2-14, Nb.
Operate the DUT electrically (functional test) after the whole device has reached T for the shortest possible
min
duration to check the correct function of the device. In addition, operate it electrically between 210 min and
410 min of the cycle (see Figure 2). Use operating mode 3.2 as defined in ISO 16750-1 for the phases with
electrical operation.
The changes in temperature shall correspond to the specifications given in Table 2. For tests including
hot-soak temperature (T ), see Figure 3 and Table 3.
maxHS
The long period of electrica
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16750-4
Deuxième édition
2006-08-01
Véhicules routiers — Spécifications
d'environnement et essais de
l'équipement électrique et électronique —
Partie 4:
Contraintes climatiques
Road vehicles — Environmental conditions and testing for electrical and
electronic equipment —
Part 4: Climatic loads
Numéro de référence
ISO 16750-4:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 16750-4:2006(F)
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peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
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Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 16750-4:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Plages de températures de fonctionnement. 2
5 Essais et exigences. 3
5.1 Essais à température constante. 3
5.2 Paliers de température . 4
5.3 Cycles en température . 5
5.4 Essai de choc thermique à l'eau glacée . 8
5.5 Brouillard salin. 12
5.6 Chaleur humide, cyclique . 13
5.7 Chaleur humide, constante. 14
5.8 Essai de corrosion avec flux d'un mélange gazeux. 14
5.9 Rayonnement solaire. 15
6 Codes des contraintes climatiques . 15
7 Protection contre la poussière et l'eau. 15
8 Documentation. 15
Annexe A (informative) Essais et exigences usuels pour les équipements en fonction de leur
emplacement de montage. 16
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ISO 16750-4:2006(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 16750-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 3,
Équipement électrique et électronique.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16750-4:2003), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 16750 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Véhicules routiers —
Spécifications d'environnement et essais de l'équipement électrique et électronique:
⎯ Partie 1: Généralités
⎯ Partie 2: Contraintes électriques
⎯ Partie 3: Contraintes mécaniques
⎯ Partie 4: Contraintes climatiques
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NORME INTERNATIONALE ISO 16750-4:2006(F)
Véhicules routiers — Spécifications d'environnement et essais
de l'équipement électrique et électronique —
Partie 4:
Contraintes climatiques
1 Domaine d'application
L'ISO 16750 s'applique aux systèmes et équipements électriques et électroniques des véhicules routiers. Elle
décrit les contraintes environnementales potentielles et spécifie les essais et exigences recommandés pour
l'emplacement spécifique de montage sur ou dans le véhicule.
La présente partie de l'ISO 16750 décrit les contraintes climatiques.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 16750-1, Véhicules routiers — Spécifications d'environnement et essais de l'équipement électrique et
électronique — Partie 1: Généralités
ISO 16750-2, Véhicules routiers — Spécifications d'environnement et essais de l'équipement électrique et
électronique — Partie 2: Contraintes électriques
ISO 20653, Véhicules routiers — Degrés de protection (code IP) — Protection des équipements électriques
contre les corps étrangers, l'eau et les contacts
CEI 60068-2-1, Essais d'environnement — Deuxième partie: Essais. Essais A: Froid
CEI 60068-2-2, Essais d'environnement — Deuxième partie: Essais. Essais B: Chaleur sèche
CEI 60068-2-11, Essais d'environnement — Deuxième partie: Essais. Essai Ka: Brouillard salin
CEI 60068-2-14, Essais d'environnement — Deuxième partie: Essais. Essai N: Variations de température
CEI 60068-2-30, Essais d'environnement — Partie 2-30: Essais — Essai Db: Essai cyclique de chaleur
humide (cycle de 12 h + 12 h)
CEI 60068-2-38, Essais d'environnement — Deuxième partie: Essais. Essai Z/AD: Essai cyclique composite
de température et d'humidité
CEI 60068-2-52, Essais d'environnement — Partie 2: Essais — Essai Kb: Brouillard salin, essai cyclique
(solution de chlorure de sodium)
CEI 60068-2-60, Essais d'environnement — Partie 2: Essais — Essai Ke: Essai de corrosion dans un flux de
mélange de gaz
CEI 60068-2-78, Essais d'environnement — Partie 2-78: Essais — Essai Cab: Chaleur humide, essai continu
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ISO 16750-4:2006(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 16750-1 s'appliquent.
4 Plages de températures de fonctionnement
Le Tableau 1 définit les plages de températures de fonctionnement. Les plages de températures applicables
doivent être choisies dans le Tableau 1 et doivent figurer dans la spécification du dispositif soumis à l'essai
(DES).
Tableau 1 — Plages de températures de fonctionnement
T T
min max
Code
°C °C
A −20 65
B −30 65
C 65
D 70
E 75
F 80
G 85
H 90
I 95
J 100
K 105
−40
L 110
M 115
N 120
O 125
P 130
Q 140
R 150
S 155
T 160
Z selon accord
Si les conditions de température d'arrêt à chaud (T ) sont spécifiées, ajouter 15 °C à T . Pour plus de
maxHS max
détails, voir 5.3.1.
La température de réparation de la peinture (T ) peut être supérieure à la température de fonctionnement
maxPR
et doit être donnée dans la spécification du DSE. Un essai applicable doit faire l'objet d'un accord entre le
fournisseur et le fabricant du véhicule.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 16750-4:2006(F)
5 Essais et exigences
5.1 Essais à température constante
5.1.1 Essais à basse température
5.1.1.1 Stockage
5.1.1.1.1 Objet
Cet essai simule l'exposition du DSE à de basses températures sans mise en service électrique, conditions
qui simulent, par exemple, le transport du système ou de l'équipement. Le mode de défaillance est
l'insuffisance de la résistance au gel qui peut se traduire, par exemple, par le gel des écrans à cristaux
liquides.
5.1.1.1.2 Essai
Effectuer cet essai conformément à la CEI 60068-2-1, à froid, à une température de −40 °C pendant une
durée de 24 h, sauf indication contraire dans la spécification du DSE. Le mode de fonctionnement du DSE est
le mode 1.1 défini dans l'ISO 16750-1.
5.1.1.1.3 Exigence
L'état fonctionnel doit être de la classe C définie dans l'ISO 16750-1.
5.1.1.2 Fonctionnement
5.1.1.2.1 Objet
Cet essai simule l'exposition du DSE à de basses températures avec mise en service électrique, conditions
qui simulent, par exemple, l'utilisation du système ou des équipements par une très basse température
ambiante. Le mode de défaillance est le défaut de fonctionnement électrique causé par les basses
températures, par exemple le gel des condensateurs avec l'électrolyte liquide.
5.1.1.2.2 Essai
Effectuer l'essai conformément à la CEI 60068-2-1, à froid, par une température de T pendant une durée
min
de 24 h. Le mode de fonctionnement du DSE est le mode 3.2 défini dans l'ISO 16750-1.
5.1.1.2.3 Exigence
L'état fonctionnel doit être de la classe A définie dans l'ISO 16750-1.
5.1.2 Essais à haute température
5.1.2.1 Stockage
5.1.2.1.1 Objet
Cet essai simule l'exposition du DSE à de hautes températures sans mise en service électrique, conditions
qui simulent, par exemple, le transport du système ou de l'équipement. Le mode de défaillance est
l'insuffisance de la résistance à la chaleur entraînant, par exemple, la déformation des boîtiers en matière
plastique.
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ISO 16750-4:2006(F)
5.1.2.1.2 Essai
Effectuer l'essai conformément à la CEI 60068-2-2, chaleur sèche, à une température de 85 °C pendant une
durée de 48 h, sauf indication contraire dans la spécification du DSE. Le mode de fonctionnement du DSE est
le mode 1.1 défini dans l'ISO 16750-1.
5.1.2.1.3 Exigence
L'état fonctionnel doit être de la classe C définie dans l'ISO 16750-1.
5.1.2.2 Fonctionnement
5.1.2.2.1 Objet
Cet essai simule l'exposition du DSE à de hautes températures, avec mise en service électrique, conditions
qui simulent, par exemple, l'utilisation du système ou des équipements à des températures ambiantes très
élevées. Le mode de défaillance est le défaut de fonctionnement électrique causé par les hautes
températures, par exemple la dégradation thermique des composants.
5.1.2.2.2 Essai
Effectuer l'essai conformément à la CEI 60068-2-2, chaleur sèche, à une température de T pendant une
max
durée de 96 h. Utiliser le mode de fonctionnement 3.2 défini dans l'ISO 16750-1.
5.1.2.2.3 Exigence
L'état fonctionnel doit être de la classe A définie dans l'ISO 16750-1.
5.2 Paliers de température
5.2.1 Objet
Cet essai permet de rechercher les défauts de fonctionnement du dispositif mécanique et électrique qui
peuvent apparaître sur une petite partie de la plage des températures de fonctionnement. Voir Figure 1.
Légende
T température, °C
t temps, min
Figure 1 — Essai par paliers de température (l'exemple illustre le code «Q» selon le Tableau 1)
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ISO 16750-4:2006(F)
5.2.2 Essai
Installer le DSE dans une chambre de simulation de températures, diminuer la température par paliers de
5 °C, en partant de 20 °C pour atteindre T , puis augmenter la température par paliers de 5 °C, de T à
min min
T (voir Tableau 1). À chaque étape, attendre que le DSE ait atteint la nouvelle température. Effectuer les
max
essais fonctionnels, selon le mode de fonctionnement 3.2 défini dans l'ISO 16750-1, à U et U en
,
Smin Smax
utilisant le code approprié correspondant donné dans le Tableau 1 de l'ISO 16750-2 pour chaque nouvelle
température. Arrêter le DSE pendant les temps de réchauffage jusqu'à la température suivante.
5.2.3 Exigence
Le DSE doit reprendre son fonctionnement normal à chacune des températures comprises entre T et T ,
min max
son état fonctionnel doit donc être de la classe A définie dans l'ISO 16750-1.
5.3 Cycles en température
5.3.1 Cycle de température avec taux de variation spécifié
5.3.1.1 Objet
Cet essai simule l'exposition du DSE à des variations de température sous tension, conditions simulant, par
exemple, une variation rapide de la température ambiante pendant l'utilisation du système ou de l'équipement.
Si un système ou un équipement est exposé à des températures d'arrêt à chaud (par exemple lorsqu'il s'agit
de systèmes ou d'équipements montés sur le moteur), on ajoute un bref pic de température supplémentaire
pendant la phase à haute température du profil, pour s'assurer qu'il fonctionne correctement pendant des
pointes de température de courte durée. Le DSE est mis hors tension pendant les phases de diminution de la
température, pour éviter une dissipation de chaleur électrique du système ou de l'équipement qui empêcherait
la température d'atteindre T à l'intérieur du système ou de l'équipement. Le mode de défaillance est le
min
défaut de fonctionnement électrique pendant la variation de la température.
NOTE Cet essai n'est pas conçu pour servir d'essai de durée de vie.
5.3.1.2 Essai
Effectuer le cycle de température conformément à la CEI 60068-2-14, Nb.
Mettre en service le DSE (essai fonctionnel) dès que l'ensemble du dispositif a atteint T . Cet essai doit être
min
aussi court que possible mais il doit permettre de contrôler le bon fonctionnement du DSE. Ce dernier doit
e e
également fonctionner entre la 210 min et la 410 min du cycle (voir Figure 2). Utiliser le mode de
fonctionnement 3.2, conformément à l'ISO 16750-1, pour les phases avec fonctionnement électrique.
Les variations de température doivent correspondre aux spécifications données dans le Tableau 2. Pour les
essais comportant une période de température d'arrêt à chaud (T ), voir Figure 3 et Tableau 3.
maxHS
La période prolongée de fonctionnement sous tension est entamée à 20 °C afin de permettre la condensation
de l'humidité éventuelle sur le DSE. Un fonctionnement en continu débutant à T empêcherait une telle
min
condensation en raison de la dissipation électrique.
Un séchage additionnel de l'air de la chambre d'essai n'est pas autorisé.
Effectuer 30 cycles d'essai comme spécifié.
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