Qual è l'effetto della temperatura sull'alimentazione a commutazione di comunicazione
Il componente principale dell'alimentatore a commutazione di comunicazione è un raddrizzatore a commutazione ad alta frequenza, che matura gradualmente con lo sviluppo della teoria e della tecnologia dell'elettronica di potenza e dei dispositivi elettronici di potenza. Il raddrizzatore adotta la tecnologia di commutazione morbida, il consumo energetico diminuisce, la temperatura è inferiore, il volume e il peso sono notevolmente ridotti e la qualità e l'affidabilità complessive vengono continuamente migliorate. Ma ogni volta che la temperatura ambiente aumenta di 10 gradi, la durata dei principali componenti di alimentazione si riduce del 50%. La ragione di un così rapido declino della vita è dovuta ai cambiamenti di temperatura. Il cedimento per fatica causato da varie concentrazioni di sollecitazioni micro e macro meccaniche, materiali ferromagnetici e altre parti avvierà vari tipi di micro difetti interni sotto l'azione continua di sollecitazioni alternate durante il funzionamento. Pertanto, garantire l'efficace dissipazione del calore dell'apparecchiatura è una condizione necessaria per garantire l'affidabilità e la durata dell'apparecchiatura.
Relazione tra temperatura di esercizio e affidabilità e durata dei componenti elettronici di potenza
L'alimentatore è una sorta di apparecchiatura di conversione dell'energia elettrica. Durante il processo di conversione, deve consumare energia elettrica e l'energia elettrica viene convertita in calore e rilasciata. La stabilità e la velocità di invecchiamento dei componenti elettronici sono strettamente correlate alla temperatura ambiente. I componenti elettronici di potenza sono composti da una varietà di materiali semiconduttori. Poiché la perdita di potenza dei componenti viene dissipata dal loro stesso riscaldamento, il ciclo termico di più materiali con diversi coefficienti di espansione causerà uno stress molto significativo e potrebbe persino portare a fratture istantanee e guasti dei componenti. Se l'elemento di potenza viene utilizzato a lungo in condizioni di temperatura anormale, causerà un affaticamento che porterà alla rottura. A causa della durata a fatica termica dei semiconduttori, è necessario che essi funzionino in un intervallo di temperatura relativamente stabile e basso.
Allo stesso tempo, il rapido cambiamento di caldo e freddo genererà temporaneamente una differenza di temperatura del semiconduttore, che causerà stress termico e shock termico. I componenti sono soggetti a sollecitazioni termomeccaniche e, quando la differenza di temperatura è eccessiva, si generano cricche da sollecitazione in diverse parti del materiale dei componenti. guasto prematuro dei componenti. Ciò richiede anche che i componenti di potenza funzionino in un intervallo di temperatura operativa relativamente stabile, riducano il brusco cambiamento di temperatura, in modo da eliminare l'impatto dello shock da stress termico e garantiscano il funzionamento affidabile a lungo termine dei componenti.
Influenza della temperatura di esercizio sulla capacità di isolamento del trasformatore
Dopo l'eccitazione dell'avvolgimento primario del trasformatore, il flusso magnetico generato dalla bobina fluisce nel nucleo di ferro. Poiché il nucleo di ferro stesso è un conduttore, verrà generato un potenziale indotto su un piano perpendicolare alla linea di forza magnetica e sulla sezione trasversale del nucleo di ferro si formerà un anello chiuso per generare corrente, che si chiama " vortice" . Questa "corrente parassita" aumenta la perdita del trasformatore e aumenta l'aumento di temperatura del trasformatore di riscaldamento del nucleo del trasformatore. La perdita causata dalla "corrente parassita" è chiamata "perdita di ferro". Inoltre, il filo di rame utilizzato nel trasformatore deve essere avvolto. Questi fili di rame hanno resistenza. Quando la corrente scorre, la resistenza consumerà una certa quantità di energia e questa parte della perdita sarà consumata sotto forma di calore. Questa perdita è chiamata "perdita di rame". Pertanto, la perdita di ferro e la perdita di rame sono le ragioni principali dell'aumento di temperatura del trasformatore.
All'aumentare della temperatura di lavoro del trasformatore, inevitabilmente la bobina invecchierà. Quando le sue prestazioni di isolamento diminuiscono, la resistenza all'urto contro l'alimentazione di rete sarà indebolita. In questo momento, se si verifica un fulmine o una sovratensione di rete, l'elevata tensione inversa sul lato primario del trasformatore interromperà il trasformatore e renderà non valida l'alimentazione. Allo stesso tempo, l'alta tensione sarà collegata in serie all'apparecchiatura di comunicazione principale, causando il rischio di danni all'apparecchiatura principale.
Effetto del metodo di raffreddamento sulla temperatura di funzionamento dell'alimentatore
La dissipazione del calore dell'alimentatore adotta generalmente due metodi: conduzione diretta e conduzione per convezione. La conduzione diretta del calore è il trasferimento di energia termica lungo l'oggetto dall'estremità ad alta temperatura a quella a bassa temperatura e la sua capacità di conduzione del calore è stabile. La conduzione convettiva è il processo in cui la temperatura di un liquido o di un gas tende ad essere uniforme attraverso il moto rotatorio. Poiché la conduzione convettiva coinvolge il processo di potenza, il raffreddamento è relativamente regolare.
L'elemento per capelli è installato sul dissipatore di calore in metallo e, estrudendo la superficie calda, l'energia può essere trasferita da corpi ad alta e bassa energia e l'energia che può essere irradiata da un dissipatore di calore di grandi dimensioni non è molta. Questo metodo di conduzione del calore è chiamato raffreddamento naturale e ha un tempo di ritardo più lungo per la perdita di calore. La quantità di trasferimento di calore Q=KA△t (coefficiente di scambio termico K, area di scambio termico A, differenza di temperatura △t), se la temperatura ambiente interna è elevata, il valore assoluto di △t sarà piccolo, quindi le prestazioni di dissipazione del calore di questo metodo di trasferimento del calore saranno notevolmente ridotte.
Una ventola viene aggiunta all'alimentatore per scaricare rapidamente il calore accumulato nella conversione dell'energia dall'alimentatore. L'alimentazione d'aria continua del ventilatore al dissipatore di calore può essere considerata come trasferimento convettivo di energia. Conosciuto come raffreddamento tramite ventola, questo metodo di raffreddamento ha un breve tempo di ritardo. Dissipazione del calore Q=Km△t (K coefficiente di scambio termico, m qualità dell'aria di scambio termico, △t differenza di temperatura), una volta che la velocità del ventilatore diminuisce o si arresta, il valore di m diminuirà rapidamente e il calore accumulato in l'alimentazione sarà difficile da dissipare, il che aumenterà notevolmente la velocità di invecchiamento dei componenti elettronici come condensatori e trasformatori nell'alimentatore e influirà sulla stabilità della loro qualità di uscita, portando infine all'esaurimento dei componenti e al guasto delle apparecchiature.
