Aký vplyv má teplota na komunikačný spínaný zdroj
Hlavnou súčasťou komunikačného spínaného zdroja je vysokofrekvenčný spínaný usmerňovač, ktorý postupne dozrieva s rozvojom teórie a techniky výkonovej elektroniky a výkonových elektronických zariadení. Usmerňovač využíva technológiu mäkkého prepínania, spotreba energie sa znižuje, teplota je nižšia, objem a hmotnosť sa výrazne znižujú a celková kvalita a spoľahlivosť sa neustále zlepšujú. Ale zakaždým, keď sa teplota okolia zvýši o 10 stupňov, životnosť hlavných výkonových komponentov sa zníži o 50 percent. Dôvodom takého rýchleho poklesu života sú teplotné zmeny. Únavové zlyhanie spôsobené rôznymi koncentráciami mikro a makro mechanického namáhania, feromagnetickými materiálmi a inými časťami iniciuje rôzne typy mikro vnútorných defektov pri nepretržitom pôsobení striedavého napätia počas prevádzky. Preto je zabezpečenie efektívneho odvodu tepla zariadenia nevyhnutnou podmienkou na zabezpečenie spoľahlivosti a životnosti zariadenia.
Vzťah medzi prevádzkovou teplotou a spoľahlivosťou a životnosťou výkonových elektronických komponentov
Napájací zdroj je druh zariadenia na premenu elektrickej energie. Počas procesu premeny potrebuje spotrebovať určitú elektrickú energiu a elektrická energia sa premení na teplo a uvoľní sa. Stabilita a rýchlosť starnutia elektronických komponentov úzko súvisia s teplotou okolia. Výkonové elektronické komponenty sa skladajú z rôznych polovodičových materiálov. Pretože strata výkonových komponentov sa rozptýli ich vlastným zahrievaním, tepelný cyklus viacerých materiálov s rôznymi koeficientmi rozťažnosti spôsobí veľmi výrazné namáhanie a môže dokonca viesť k okamžitému zlomeniu a zlyhaniu komponentov. Ak je výkonový prvok dlhší čas prevádzkovaný v abnormálnych teplotných podmienkach, spôsobí únavu, ktorá povedie k prasknutiu. Vzhľadom na tepelnú únavovú životnosť polovodičov sa vyžaduje, aby pracovali v relatívne stabilnom a nízkom teplotnom rozsahu.
Rýchla zmena tepla a chladu zároveň dočasne vytvorí teplotný rozdiel polovodičov, čo spôsobí tepelné namáhanie a teplotný šok. Komponenty sú vystavené tepelno-mechanickému namáhaniu a pri príliš veľkom teplotnom rozdiele vznikajú trhliny v rôznych materiálových častiach komponentov. predčasné zlyhanie komponentov. To tiež vyžaduje, aby výkonové komponenty pracovali v relatívne stabilnom rozsahu prevádzkových teplôt, znižovali prudkú zmenu teploty, aby sa eliminoval vplyv teplotného šoku a zabezpečila sa dlhodobá spoľahlivá prevádzka komponentov.
Vplyv pracovnej teploty na izolačnú kapacitu transformátora
Po nabudení primárneho vinutia transformátora prúdi magnetický tok generovaný cievkou v železnom jadre. Pretože samotné železné jadro je vodič, indukovaný potenciál sa vytvorí v rovine kolmej na magnetickú siločiaru a na priereze železného jadra sa vytvorí uzavretá slučka na generovanie prúdu, ktorý sa nazýva „vír“. . Tento "vírivý prúd" zvyšuje stratu transformátora a zvyšuje nárast teploty transformátora na ohrev jadra transformátora. Strata spôsobená "vírivým prúdom" sa nazýva "strata železa". Okrem toho je potrebné navinúť medený drôt použitý v transformátore. Tieto medené drôty majú odpor. Keď prúd preteká, odpor spotrebuje určité množstvo energie a táto časť straty sa spotrebuje ako teplo. Táto strata sa nazýva „strata medi“. Preto sú straty železa a straty medi hlavnými dôvodmi zvýšenia teploty transformátora.
Keď sa pracovná teplota transformátora zvýši, nevyhnutne to spôsobí starnutie cievky. Keď sa jeho izolačný výkon zníži, odolnosť proti nárazu zo siete sa zníži. V tomto čase, ak dôjde k úderu blesku alebo prepätiu v sieti, vysoké spätné napätie na primárnej strane transformátora poškodí transformátor a znehodnotí napájanie. Súčasne s hlavným komunikačným zariadením bude sériovo zapojené vysoké napätie, čo spôsobí riziko poškodenia hlavného zariadenia.
Vplyv spôsobu chladenia na prevádzkovú teplotu zdroja
Rozptyl tepla napájacieho zdroja má vo všeobecnosti dva spôsoby: priame vedenie a vedenie prúdením. Priame vedenie tepla je prenos tepelnej energie pozdĺž objektu z vysokoteplotného konca na nízkoteplotný koniec a jeho schopnosť vedenia tepla je stabilná. Konvekčné vedenie je proces, pri ktorom má teplota kvapaliny alebo plynu tendenciu byť rovnomerná prostredníctvom rotačného pohybu. Pretože konvekčné vedenie zahŕňa energetický proces, chladenie je relatívne hladké.
Vlasový prvok je inštalovaný na kovovom chladiči a vytláčaním horúceho povrchu sa môže prenášať energia z vysoko a nízkoenergetických telies a energie, ktorú dokáže vyžarovať veľkoplošný chladič, nie je veľa. Táto metóda vedenia tepla sa nazýva prirodzené chladenie a má dlhší čas oneskorenia straty tepla. Množstvo prestupu tepla Q=KA△t (koeficient prestupu tepla K, plocha prestupu tepla A, teplotný rozdiel △t), ak je teplota vnútorného prostredia vysoká, absolútna hodnota △t bude malá, potom výkon rozptylu tepla tohto spôsobu prenosu tepla sa výrazne zníži.
K zdroju je pridaný ventilátor na rýchle odvádzanie tepla nahromadeného pri premene energie zo zdroja. Nepretržitý prívod vzduchu ventilátora do chladiča možno považovať za konvekčný prenos energie. Tento spôsob chladenia, známy ako chladenie ventilátorom, má krátke oneskorenie. Rozptyl tepla Q=Km△t (koeficient prestupu tepla K, kvalita prestupu tepla m, rozdiel teplôt △t), keď sa rýchlosť ventilátora zníži alebo zastaví, hodnota m sa rýchlo zníži a teplo sa akumuluje v napájanie bude ťažké rozptýliť, čo výrazne zvýši rýchlosť starnutia elektronických komponentov, ako sú kondenzátory a transformátory v napájacom zdroji, a ovplyvní stabilitu ich výstupnej kvality, čo môže viesť k vyhoreniu komponentov a poruche zariadenia.
