Care este efectul temperaturii asupra sursei de alimentare cu comutare a comunicațiilor
Componenta principală a sursei de alimentare cu comutare de comunicații este un redresor de comutare de înaltă frecvență, care se maturizează treptat odată cu dezvoltarea teoriei și tehnologiei electronicii de putere și a dispozitivelor electronice de putere. Redresorul adoptă tehnologia de comutare moale, consumul de energie devine mai mic, temperatura este mai scăzută, volumul și greutatea sunt mult reduse, iar calitatea generală și fiabilitatea sunt îmbunătățite continuu. Dar de fiecare dată când temperatura ambientală crește cu 10 grade, durata de viață a componentelor principale de alimentare este redusă cu 50%. Motivul pentru un declin atât de rapid al vieții se datorează schimbărilor de temperatură. Defecțiunea prin oboseală cauzată de diferite concentrații de tensiuni micro și macromecanice, materiale feromagnetice și alte piese vor iniția diferite tipuri de micro defecte interne sub acțiunea continuă a tensiunii alternative în timpul funcționării. Prin urmare, asigurarea disipării eficiente a căldurii a echipamentului este o condiție necesară pentru a asigura fiabilitatea și durata de viață a echipamentului.
Relația dintre temperatura de funcționare și fiabilitatea și durata de viață a componentelor electronice de putere
Sursa de alimentare este un fel de echipament de conversie a energiei electrice. În timpul procesului de conversie, trebuie să consume ceva energie electrică, iar energia electrică este convertită în căldură și eliberată. Stabilitatea și viteza de îmbătrânire a componentelor electronice sunt strâns legate de temperatura ambiantă. Componentele electronice de putere sunt compuse dintr-o varietate de materiale semiconductoare. Deoarece pierderea componentelor de putere este disipată prin propria încălzire, ciclul termic al mai multor materiale cu coeficienți de dilatare diferiți va provoca stres foarte semnificativ și poate duce chiar la rupere instantanee și defectare a componentelor. Dacă elementul de putere este operat în condiții de temperatură anormale pentru o perioadă lungă de timp, va provoca oboseală care va duce la fractură. Datorită duratei de oboseală termică a semiconductorilor, este necesar ca aceștia să funcționeze într-un interval de temperatură relativ stabil și scăzut.
În același timp, schimbarea rapidă a căldurii și frigului va genera temporar o diferență de temperatură a semiconductorilor, care va provoca stres termic și șoc termic. Componentele sunt supuse unor solicitări termo-mecanice, iar când diferența de temperatură este prea mare, se produc fisuri de tensiune în diferite părți materiale ale componentelor. defectarea prematură a componentelor. Acest lucru necesită, de asemenea, ca componentele de putere să funcționeze într-un interval de temperatură de funcționare relativ stabil, să reducă schimbarea bruscă a temperaturii, astfel încât să elimine impactul șocului termic și să asigure funcționarea fiabilă pe termen lung a componentelor.
Influența temperaturii de lucru asupra capacității de izolație a transformatorului
După ce înfășurarea primară a transformatorului este alimentată, fluxul magnetic generat de bobină curge în miezul de fier. Deoarece miezul de fier în sine este un conductor, un potențial indus va fi generat pe un plan perpendicular pe linia de forță magnetică și se va forma o buclă închisă pe secțiunea transversală a miezului de fier pentru a genera curent, care se numește „vortex”. . Acest „curent turbionar” crește pierderea transformatorului și crește creșterea temperaturii transformatorului de încălzire a miezului transformatorului. Pierderea cauzată de „curent turbionar” se numește „pierdere de fier”. În plus, firul de cupru folosit în transformator trebuie înfășurat. Aceste fire de cupru au rezistență. Când curge curentul, rezistența va consuma o anumită cantitate de putere, iar această parte a pierderii va fi consumată sub formă de căldură. Această pierdere se numește „pierdere de cupru”. Prin urmare, pierderile de fier și pierderile de cupru sunt principalele motive pentru creșterea temperaturii transformatorului.
Pe măsură ce temperatura de lucru a transformatorului crește, inevitabil va duce la îmbătrânirea bobinei. Când performanța sa de izolare scade, rezistența la impact împotriva rețelei de alimentare va fi slăbită. În acest moment, dacă există un fulger sau o supratensiune a rețelei de alimentare, tensiunea inversă mare de pe partea primară a transformatorului va defecta transformatorul și va face ca sursa de alimentare să fie invalidă. În același timp, tensiunea înaltă va fi conectată în serie la echipamentul principal de comunicație, provocând riscul de deteriorare a echipamentului principal.
Efectul metodei de răcire asupra temperaturii de funcționare a sursei de alimentare
Disiparea căldurii a sursei de alimentare adoptă în general două metode: conducție directă și conducție prin convecție. Conducerea directă a căldurii este transferul de energie termică de-a lungul obiectului de la capătul de temperatură ridicată la capătul de temperatură scăzută, iar capacitatea sa de conducere a căldurii este stabilă. Conducția convectivă este procesul în care temperatura lichidului sau gazului tinde să fie uniformă prin mișcare de rotație. Deoarece conducția convectivă implică procesul de putere, răcirea este relativ lină.
Elementul de păr este instalat pe radiatorul metalic, iar prin extrudarea suprafeței fierbinți, energia poate fi transferată din corpurile cu energie înaltă și scăzută, iar energia care poate fi radiată de un radiator cu suprafață mare nu este prea mare. Această metodă de conducere a căldurii se numește răcire naturală și are un timp de întârziere mai lung pentru pierderea de căldură. Cantitatea de transfer de căldură Q=KA△t (coeficientul de transfer de căldură K, zona de transfer de căldură A, diferența de temperatură △t), dacă temperatura ambiantă interioară este ridicată, valoarea absolută a △t va fi mică, atunci performanța de disipare a căldurii a acestei metode de transfer de căldură va fi mult redusă.
Un ventilator este adăugat la sursa de alimentare pentru a descărca rapid căldura acumulată în conversia energiei din sursa de alimentare. Alimentarea continuă cu aer a ventilatorului către radiatorul poate fi privită ca un transfer convectiv de energie. Cunoscută sub numele de răcire cu ventilator, această metodă de răcire are un timp de întârziere scurt. Disiparea căldurii Q=Km△t (coeficient K de transfer de căldură, m calitatea aerului de transfer de căldură, △t diferență de temperatură), odată ce viteza ventilatorului scade sau se oprește, valoarea lui m va scădea rapid, iar căldura acumulată în sursa de alimentare va fi greu de disipat, ceea ce va crește foarte mult viteza de îmbătrânire a componentelor electronice, cum ar fi condensatoarele și transformatoarele din sursa de alimentare și va afecta stabilitatea calității ieșirii lor, ducând în cele din urmă la arderea componentelor și la defecțiunea echipamentului.
