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IT系统对机房温度的要求

来源:机房360 作者:mopper整理 更新时间:2010-9-17 11:57:56

摘要:由于计算机设备及其它微电子设备所用的元、器件及材料不同,且功能不同,其用途和操作方法也各异。因此,其对环境条件的要求和适应性也不相同,因此国标GB2887-89把机房环境条件分成ABC三级来处理。在确定计算机机房的环境条件时,应综合考虑所安装的全部设备,并按其要求的不同分别加以处理。下面介绍各种环境条件对机房设备的影响。

  对电子计算机等微电子设备产生影响的各种因素中,温度和湿度的影响是非常重要的。本节将从电子计算机所使用的元、器件、绝缘材料、以及记录介质等方面叙述温度的影响。
  
  一、元器件
  
  1.半导体器件
  
  当前,机房微电子设备绝大部分都是由中、大规模集成电路及其他电子元、器件等所构成的。这些电子元、器件在工作时产生大量的热。如果没有有效的措施及时把热散走,温度上升就会引起电子计算机及其它微电子设备发生故障。众所周知,集成电路和晶体管等半导体器件的结温升高,将使PN结内的电子、空穴载流子的扩散与漂移运动加剧,使PN结势垒减小,反向漏电流增加,击穿电压急剧降低,所以集成电路和晶体管等半导体器件的结温是影响电子计算机性能、工作特性和可靠性的重要因素。半导体器件的结温是由半导体器件的功耗,环境温度和散热状况决定的。据实验得知,室温在规定范围内每增加10℃,其可靠性约降低25%器件周围的环境温度大约超过60℃时,就将引起计算机发生故障。当半导体器件的结温过高时,其穿透电流和电流倍数就会增大。由于电流的增大,促使结温进一步升高,如此循环将会引起热击穿,从而造成半导体器件的破坏。
  
  2.电阻器
  
  电阻器件一般都是由正负温度系数的材料制成,所以当温度大幅度变化时,其阻值将发生变化,另外,当电阻器在高温或低气压的环境条件下使用时,由于散热困难将导致额定功率下降。例如RTX型碳膜电阻,当其环境条件为40℃时,允许使用功率为标称值的100%,当环境温度增至100℃时允许使用功率仅为标称值的20%;又如RT-0.125W金属膜电阻,环境温度为70℃时,允许使用功率为标称值的100%,当环境温度为125℃时,其允许使用功率仅为标称值的20%。实验表明,温度每升高或降低I0℃,其电阻值大约变化1%。
  
  3.电容器
  
  温度对电容器的影响主要是,使电解电容器电解质中的水份蒸发增大,降低其容量,缩短使用寿命,改变电容器的介质损耗,影响其功率因数等参数的变化。实验证明,在超过规定温度工作时,温度每增加10℃,其使用时间将下降50%。电阻值、电容值的变化超过许可范围、将使计算机系统运行不稳定、故障率增加。
  
  二、绝缘材料
  
  绝缘材料叉称电介质,•主要用于电气绝缘。例如:印制电路板、聚焦线圈骨架、插头插座,以及各种信号线的包封等,通常都希望这些材料的绝缘电阻越高越好。这些材料在电场的作用下就有电流产生,这种电流叫漏电流。其漏电损耗随温度升高而增大,它是电介质在高温时的主要损耗,会引起电介质的热破坏,使电介质的绝缘强度降低。
  
  此外,由于高温和潮湿的影响,用玻璃布胶板制成的印制电路板将发生变形甚至软化,结构强度变弱,印制板上的铜箔也会由于高温的影响而使粘贴强度降低甚至剥落,高温还会加速印制插头和插座金属簧片的腐蚀,使接点的接触电阻增加。
  
  低温时,绝缘材料会变硬变脆,同样会使结构强度减弱。由于材料的收缩系数不同,在低温状态下工作的转动部分也会出现卡死现象,以及插头插座、开关等器件的接触故障。在轴承或机械传动部分,由于润滑油受冷凝结,粘度增大而出现粘滞现象。温度过低时,含锡量高的焊剂会发生支解,从而使电气连接的强度降低,甚至出现脱焊,短路等故障。
  
  还应指出的是,剧烈的膨胀与收缩所产生的内应力,以及交替的凝露、冻结和蒸烤将加速元、器件、材料的机械损伤和电气性能的变化。
  
  三、记录介质
  
  在电子计算机输入输出设备中,使用的主要介质有磁带、磁盘等。这些介质不仅在计算机运行中要用,而且有的还作为信息资料被长期保存。如果这些介质不按规定的环境条件存放,则会出现重要数据的消失或无法存取等故障。
  
  当磁带、软盘处于温度持续高于37.8℃时,开始损坏;磁盘处于温度持续高于65.6℃的情况下,开始损坏。
  
  对于磁介质来说,随着温度的升高,开始磁导率增大,但当温度升高到某一值时,磁介质将失去磁性,因此磁导率急剧下降。磁性材料失去磁性的温度称为居里温度。显然,磁介质应在低于、甚至远低于居里温度的范围内使用。
  
  综上所述,机房内计算机及其它微电子设备,对温度的变化范围要求较高。温度不宜过高、过低,更不能有剧烈变化。

    责任编辑:handsome

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