高低温气流仪的控温系统原理探析

2025 年 12 月 26 日行业新闻半导体tec温控平台950

　　高低温气流仪作为半导体、电子元器件等领域的重要测试设备之一，通过生成准确可控的高低温气流，模拟器件在苛刻温度环境下的工作状态，为性能检测与可靠性验证提供核心支撑。

一、控温系统核心构成

　　高低温气流仪的控温系统由温度生成、气流循环、传感监测与保温防护四大核心模块组成，各模块分工明确、协同配合，共同实现温度的准确调控。

　　温度生成模块是控温的基础，负责产生目标温度的冷热量，由加热单元与制冷单元构成。加热单元通过电阻加热或热回收方式提升气流温度，可根据需求调节功率输出;制冷单元多采用压缩机制冷技术，搭配多级换热结构，实现从常温到低温的宽范围降温，部分设备通过复叠式制冷设计，满足低温需求。两大单元根据控制指令协同工作，为气流提供稳定的温度基础。

　　气流循环系统负责温度的传递与均匀分布，以高性能风机与定制化风道为核心。风机为气流流动提供动力，可根据测试需求调节风速，确保气流流量稳定;风道采用优化设计，引导气流在腔体内形成闭环循环，使加热或制冷后的气流均匀扩散，避免局部温度差异。部分设备配备气流均流装置，进一步提升气流温度的均匀性，保障测试区域温度一致。

　　保温防护系统为稳定控温提供环境保障，设备箱体采用双层保温结构，中间填充保温材料，减少腔体内外的热量交换;气流管道采用低导热系数材料制作，搭配密封性能优良的接口，避免温度泄漏与外界环境干扰。同时，系统配备过热、过冷保护装置，防止温度超出安全范围，保障设备与测试器件的安全。

二、温度调节实现流程

　　高低温气流仪控温系统的运行遵循设定、感知、调节、稳定的闭环流程，分为初始化准备、温度趋近、稳态维持三个关键阶段，确保气流温度准确达到并维持在目标值。

　　初始化准备阶段是控温的前提。通过控制面板输入目标温度、气流速度、测试时长等参数，控制器接收指令后启动系统自检，核查加热、制冷、风机、传感器等模块的运行状态。确认各模块正常后，风机提前启动，构建基础气流循环回路，为温度快速传递与均匀分布创造条件;温度生成模块进入待机状态，等待调节指令。温度趋近阶段实现温度从初始值到目标值的准确过渡。控制器对比传感器反馈的实时气流温度与设定目标温度，计算温差后启动相应调节模块。整个过程中，风机持续运行，将调节后的温度均匀扩散至测试区域。

　　在稳态维持阶段，气流温度达到设定值后，传感器持续监测温度变化。控制器通过微调加热或制冷模块的输出，抵消因内外热交换、气流波动等因素引起的微小温度偏移。此时加热与制冷模块可能处于间歇工作状态，通过短时启停维持稳定，满足半导体器件等测试的严苛要求。

　　高低温气流仪控温系统的工作原理，是温度生成、气流循环、传感监测与保温防护四大模块的协同运作，结合闭环控制流程与准确控制机制，实现气流温度的宽范围调节、快速响应与稳定输出，为制造业的发展提供技术支撑。