Чи температура має великий вплив на продуктивність і термін служби комунікаційного джерела живлення?
Основним компонентом комунікаційного комутаційного джерела живлення є високочастотний комутаційний випрямляч, який поступово розвивається з розвитком теорії та технологій силової електроніки та силових електронних пристроїв. Випрямляч, що використовує технологію м’якого перемикання, має менше енергоспоживання, нижчу температуру, значно зменшений об’єм і вагу, а також постійне покращення загальної якості та надійності. Але кожного разу, коли температура навколишнього середовища підвищується на 10 градусів, термін служби основних компонентів живлення скорочується на 50 відсотків. Причиною такого стрімкого зниження життя є перепади температури. Втомне руйнування, спричинене різними мікроскопічними та макроскопічними концентраціями механічних напруг, феромагнітними матеріалами та іншими компонентами, призведе до виникнення різних типів мікроскопічних внутрішніх дефектів під постійною дією змінних навантажень під час роботи. Тому забезпечення ефективного тепловідведення обладнання є необхідною умовою для забезпечення надійності та терміну служби обладнання.
Зв'язок між робочою температурою та надійністю та терміном служби компонентів силової електроніки
Джерело живлення є різновидом обладнання для перетворення електричної енергії. Під час процесу перетворення йому потрібно споживати деяку кількість електричної енергії, і електрична енергія перетворюється на тепло і виділяється. Стабільність і швидкість старіння електронних компонентів тісно пов'язані з температурою навколишнього середовища. Компоненти силової електроніки складаються з різноманітних напівпровідникових матеріалів. Оскільки втрата потужності компонентів розсіюється їх власним нагріванням, тепловий цикл кількох матеріалів з різними коефіцієнтами розширення спричинить дуже значну напругу та навіть може призвести до миттєвого руйнування та виходу з ладу компонентів. Якщо силовий елемент тривалий час експлуатується за ненормальних температурних умов, це спричинить втому, що призведе до руйнування. Через термін служби напівпровідників від термічної втоми необхідно, щоб вони працювали у відносно стабільному та низькому діапазоні температур.
Водночас швидкі зміни холоду та тепла призведуть до тимчасової різниці температур напівпровідника, що спричинить термічний стрес і тепловий удар. Піддавання компонента термомеханічним навантаженням, коли різниця температур занадто велика, це спричинить тріщини від напруги в різних частинах матеріалу компонента. передчасний вихід компонентів з ладу. Це також вимагає, щоб компоненти живлення працювали у відносно стабільному діапазоні робочих температур, зменшували різкі перепади температури, щоб усунути вплив удару термічної напруги та забезпечувати тривалу надійну роботу компонентів.
Вплив робочої температури на ізоляційну здатність трансформатора
Після того, як на первинну обмотку трансформатора подається напруга, магнітний потік, створюваний котушкою, протікає в залізному сердечнику. Оскільки залізний сердечник сам по собі є провідником, у площині, перпендикулярній магнітній силовій лінії, буде створюватися індукований потенціал, а на поперечному перерізі залізного сердечника утворюватиметься замкнутий контур для генерування струму, який називається «вихровим». . Цей «вихровий струм» збільшує втрати трансформатора та підвищує температуру трансформатора нагріву сердечника трансформатора. Втрати, викликані «вихровими струмами», називаються «втратами в залізі». Крім того, потрібно намотати мідний дріт, який використовується в трансформаторі. Ці мідні дроти мають опір. Коли струм тече, опір споживатиме певну кількість енергії, і ця частина втрат буде споживана як тепло. Ці втрати називаються «втратами міді». Таким чином, втрати заліза та втрати міді є основними причинами підвищення температури трансформатора.
