ESPEC爱斯佩克TSA-303EL-W冷热冲击试验箱技术解析

一、产品概述

TSA-303EL-W是日本ESPEC（爱斯佩克）株式会社推出的一款大容量样品静止型空气对空气（Air-to-Air）两温区冷热冲击试验箱，属于TSA系列冷热冲击试验箱家族中的大容积型号。其内部容积达300升（约10立方英尺），一度是TSA系列中容量最大的标准型号。

TSA-303EL-W采用样品静止技术为核心设计理念——测试过程中样品被固定在样品篮中保持不动，通过气动风门的快速切换，在同一个样品区内交替导入高温或低温空气，实现对样品的快速温度冲击。这一设计避免了传统“样品移动型"设备因提篮升降可能带来的机械振动和额外应力，确保测试结果的准确性，尤其适合对振动应力敏感的精密元器件和模块化部件。

TSA-303EL-W外形尺寸为1870mm（W）×1900mm（H）×1770mm（D） ，重量约1450kg，采用水冷冷却方式。在电子、汽车、航空航天、新能源及通讯设备等领域，TSA-303EL-W为大型PCB板、汽车电子模块、电池模组、服务器组件等较大尺寸样品提供了高效、精准且对样品无额外应力的温度冲击测试方案。

二、核心技术原理

TSA-303EL-W的核心工作原理可分解为以下几个关键环节：

2.1 独立温区与气动风门切换

TSA-303EL-W拥有独立的高温区和低温区，样品则被安放在两者之间的固定样品篮中。测试时，通过气动风门的快速开合，将对应温区的空气吹入样品区，使样品在高温（最高+200℃）和低温（低-65℃）之间进行快速冲击。

样品静止型设计的核心优势在于：低温与高温通过风门切换，采用单箱体（1槽式）结构，样品在整个测试过程中保持静止，不会因移动而产生额外的振动应力，可确保更准确的试验结果。

2.2 并列式冷冻系统与旁路控制

TSA-303EL-W采用两台小型冷冻机并列配置的冷冻系统。在冷冻电路的二次侧并列连接2台小型冷冻机，通过优化冷冻能力，在确保强劲制冷性能的同时达到节能效果。低温区可稳定维持在-65℃的极低温度。

通过“旁路控制技术"精确调节制冷输出。在低温区温度稳定后，使用电子膨胀阀进行精细调节，在保证温度精度的同时实现显著的节能效果。制冷系统采用复叠式制冷循环，配备10匹涡旋式压缩机。

2.3 水平气流系统与高效加热

高温区配备高效加热器，可将温度迅速提升至+200℃——从环境温度升温至+200℃仅需15分钟以内；低温区从环境温度降温至-70℃仅需40分钟以内。

TSA-303EL-W采用水平气流设计，通过调风板对风量、风速及风向进行精确调整，确保试验箱内温度分布均匀。水平气流系统在确保均匀性的同时，也适应了大容量试验区的空气循环需求。

三、技术规格参数

综合ESPEC及各来源信息，TSA-303EL-W的主要技术规格如下：

从参数可以看出，TSA-303EL-W在300升的大容积内实现了-65℃至+200℃的宽广温度冲击范围，配合10分钟以内的快速温度恢复能力、±0.5℃的温度波动度控制以及17kg的样品负载能力，为较大尺寸样品的温度冲击测试提供了可靠的技术保障。

四、核心功能与特点

4.1 样品静止型设计——无振动应力

TSA-303EL-W采用样品静止型设计，试验区不移动，样品在整个测试过程中保持静止。这一设计避免了传统提篮式设备因样品移动而产生的振动应力，可确保更准确的试验结果。尤其适用于对振动敏感的大型模块化部件、电池模组、精密电子组件等。

4.2 先进的节能模式

TSA-303EL-W搭载了先进的节能运转功能，可持续对最短预热/预冷工作时间进行自动演算，从而优化系统输出，缩短温度恢复时间。通过冷冻机并行控制系统，在冷冻电路二次侧并列连接2台小型冷冻机，优化冷冻能力，进一步达到节能效果。

4.3 选配的无霜运转功能

TSA-303EL-W可选配ESPEC的无霜运转（无除霜）功能。在正常试验条件下，可保证500小时无霜运转；如果进行15分钟曝露试验，更可保证1,000小时的无霜工作。这一功能大幅减少了因除霜带来的停机时间，提升了设备的连续运行能力和测试效率。

4.4 精准的样品温度控制（选购）

通过选购试样表面温度控制功能，可确保样品温度到达时间的试验要求。温度均匀性好，试验精度高。

4.5 丰富的安全措施选购件

TSA-303EL-W可选配灭火装置、气体检测仪等多种安全措施，为高温、高电压等特殊测试场景提供了安全保障。

4.6 远程监控与控制

设备配备了独特的Web应用程序，可在Web浏览器画面（电脑或平板终端）中确认和操作装置状态。可从远程电脑等设备上启动运转；发生警报时，可将警报内容发送至预先注册的电脑和手机的地址。

4.7 智能触摸屏操作

TSA-303EL-W搭载ESPEC专属触摸屏编程器，配备9英寸彩色大显示屏。主要功能包括：

• 可存储40个两温区或三温区测试程序

• 程序可通过PC编写并通过USB上传

• 趋势图显示：记录设定值和实际值的运行曲线

• 运行数据可随时或连续下载至USB

• 两个时间信号继电器用于测试设备的自动通断控制

• 系统警报存储于内存中，便于历史回顾

• 内置定时器功能，支持自动启动或关闭

• Pattern Manager Lite PC软件：用于程序编辑和数据记录查看/导出

• 以太网接口：用于远程监控、操作控制及数据下载

4.8 紧凑设计与垂直滑动门

TSA-303EL-W采用垂直滑动门设计，在确保大容量试验区域的同时有效节省了安装空间。

五、应用场景

TSA-303EL-W凭借其300升大容量、样品静止型设计、-65℃至+200℃的宽广温度冲击范围和10分钟以内的快速温度恢复能力，在以下领域得到广泛应用：

5.1 汽车电子

适用于汽车电子控制单元（ECU） 、PCU（功率控制单元） 、车载逆变器等零部件在温度交替环境下的耐久性测试。支持ISO26262、IEC61508等安全标准所要求的高环境应力可靠性验证。在汽车行业，模块化部件（多个零件预先组合）正变得越来越大型化，TSA-303EL-W的大容量设计使其能够对这类大型模块化部件进行有效的热冲击测试。

5.2 新能源与电池测试

TSA-303EL-W支持UN ECE R100-02 Part Ⅱ、UN38.3（T2） 、JIS C8712、UL1642、ISO12405-1/2、IEC62660-2等全球标准试验。可用于车载锂离子电池组、电池模块和电池组的热冲击（温度循环）测试。

5.3 电子与通信设备

适用于大型PCB板、服务器组件、通信设备模块等较大尺寸电子产品的温度冲击可靠性验证。

5.4 航空航天

用于航空电子设备、航天器组件在剧烈温度变化环境下的可靠性验证。

5.5 家电与IT设备

在家电和IT设备行业，适用于模块化部件（多个零件预先组合）的温度冲击测试。

六、选型要点

TSA-303EL-W是TSA系列中采用水冷冷却方式的300升大容量两温区冷热冲击箱。在选型时，用户可根据实际需求考虑以下几点：

• 冷却方式：TSA-303EL-W采用水冷，需配套冷却水系统（20 GPM，水温32℃时）

• 样品容量：内部容积300升，内尺寸970×460×670mm

• 样品负载：最大负载能力17kg（含样品篮）

• 温度冲击范围：高温+50℃～+200℃，低温-65℃～0℃

• 选配功能：无霜运转功能、试样表面温度控制功能、安全措施（灭火装置/气体检测仪）等可按需选配

七、总结

TSA-303EL-W作为ESPEC爱斯佩克TSA系列冷热冲击试验箱中的大容量旗舰型号，以300升超大容积、样品静止型两温区设计、气动风门快速切换、-65℃至+200℃的宽广温度冲击范围、10分钟以内的快速温度恢复能力以及先进的节能模式等核心技术优势，为汽车电子、新能源电池、大型PCB、航空航天等领域的较大尺寸产品提供了高效、精准的温度冲击可靠性测试解决方案。

其“样品静止"设计避免了传统提篮式设备可能带来的机械振动干扰，尤其适合对振动应力敏感的精密元器件和模块化部件测试。300升的大容量使其能够测试此前因尺寸限制而无法进行热冲击测试的相对大型产品。选配的无霜运转功能（500～1,000小时无霜）大幅减少了停机维护时间；先进的节能模式和冷冻机并行控制系统则为实验室带来了可观的运营成本节约。配合9英寸触摸屏编程器、以太网远程监控和丰富的安全措施选购件，TSA-303EL-W已成为汽车电子、新能源电池、通信设备及大型模块化部件等领域热冲击测试的重要选择。