Jaký vliv má teplota na komunikační spínaný zdroj
Hlavní součástí komunikačního spínaného zdroje je vysokofrekvenční spínaný usměrňovač, který postupně dozrává s rozvojem teorie a technologie výkonové elektroniky a výkonových elektronických zařízení. Usměrňovač využívá technologii měkkého spínání, spotřeba energie se zmenšuje, teplota je nižší, objem a hmotnost jsou výrazně sníženy a celková kvalita a spolehlivost se neustále zlepšuje. Ale pokaždé, když okolní teplota stoupne o 10 stupňů, životnost hlavních výkonových komponent se sníží o 50 procent. Důvodem tak rychlého poklesu života jsou teplotní změny. Únavové selhání způsobené různými koncentracemi mikro a makro mechanického namáhání, feromagnetickými materiály a dalšími částmi bude iniciovat různé typy mikro vnitřních defektů za trvalého působení střídavého napětí během provozu. Proto je zajištění efektivního odvodu tepla zařízení nezbytnou podmínkou pro zajištění spolehlivosti a životnosti zařízení.
Vztah mezi provozní teplotou a spolehlivostí a životností výkonových elektronických součástí
Napájecí zdroj je druh zařízení pro přeměnu elektrické energie. Během procesu přeměny potřebuje spotřebovat určitou elektrickou energii a elektrická energie se přemění na teplo a uvolní se. Stabilita a rychlost stárnutí elektronických součástek úzce souvisí s okolní teplotou. Výkonové elektronické komponenty se skládají z různých polovodičových materiálů. Vzhledem k tomu, že ztráta výkonových součástí je rozptýlena jejich vlastním ohřevem, tepelný cyklus více materiálů s různými koeficienty roztažnosti způsobí velmi významné napětí a může dokonce vést k okamžitému prasknutí a selhání součásti. Pokud je výkonový prvek provozován za abnormálních teplotních podmínek po dlouhou dobu, způsobí únavu, která povede ke zlomení. Vzhledem k tepelné únavové životnosti polovodičů je požadováno, aby pracovaly v relativně stabilním a nízkém teplotním rozsahu.
Zároveň rychlá změna tepla a chladu dočasně vygeneruje teplotní rozdíl polovodičů, což způsobí tepelné namáhání a teplotní šok. Součásti jsou vystaveny tepelně-mechanickému namáhání a při příliš velkém teplotním rozdílu dochází k napěťovým trhlinám v různých materiálových částech součástí. předčasné selhání součásti. To také vyžaduje, aby výkonové komponenty pracovaly v relativně stabilním rozsahu provozních teplot, omezovaly prudké změny teploty, aby se eliminoval dopad tepelného namáhání, a aby byl zajištěn dlouhodobý spolehlivý provoz komponent.
Vliv pracovní teploty na izolační kapacitu transformátoru
Po nabuzení primárního vinutí transformátoru proudí magnetický tok generovaný cívkou v železném jádru. Protože samotné železné jádro je vodič, indukovaný potenciál bude generován v rovině kolmé na magnetickou siločáru a na průřezu železného jádra se vytvoří uzavřená smyčka pro generování proudu, který se nazývá "vír" . Tento "vírivý proud" zvyšuje ztrátu transformátoru a zvyšuje nárůst teploty transformátoru pro ohřev jádra transformátoru. Ztráta způsobená „vířivými proudy“ se nazývá „ztráta železa“. Kromě toho je třeba navinout měděný drát použitý v transformátoru. Tyto měděné dráty mají odpor. Když proud teče, odpor spotřebuje určité množství energie a tato část ztráty se spotřebuje jako teplo. Tato ztráta se nazývá „ztráta mědi“. Proto jsou ztráty železa a ztráty mědi hlavními důvody pro zvýšení teploty transformátoru.
Když se pracovní teplota transformátoru zvýší, nevyhnutelně to způsobí stárnutí cívky. Když se jeho izolační výkon sníží, odolnost proti nárazu ze sítě se oslabí. V tomto okamžiku, pokud dojde k úderu blesku nebo přepětí v síti, vysoké zpětné napětí na primární straně transformátoru poškodí transformátor a znehodnotí napájení. Současně bude k hlavnímu komunikačnímu zařízení sériově připojeno vysoké napětí, což způsobí riziko poškození hlavního zařízení.
Vliv způsobu chlazení na provozní teplotu zdroje
Odvod tepla napájecího zdroje má obecně dvě metody: přímé vedení a vedení prouděním. Přímé vedení tepla je přenos tepelné energie podél objektu z vysokoteplotního konce na nízkoteplotní konec a jeho schopnost vedení tepla je stabilní. Konvektivní vedení je proces, při kterém má teplota kapaliny nebo plynu tendenci být rovnoměrná prostřednictvím rotačního pohybu. Protože konvekční vedení zahrnuje energetický proces, chlazení je relativně hladké.
Vlasový prvek je instalován na kovovém chladiči a vytlačováním horkého povrchu lze přenášet energii z vysokoenergetických a nízkoenergetických těles a energie, kterou může vyzařovat velkoplošný chladič, není mnoho. Tato metoda vedení tepla se nazývá přirozené chlazení a má delší dobu zpoždění pro tepelné ztráty. Množství prostupu tepla Q=KA△t (koeficient prostupu tepla K, plocha přenosu tepla A, teplotní rozdíl △t), pokud je vnitřní okolní teplota vysoká, absolutní hodnota △t bude malá, pak výkon rozptylu tepla tohoto způsobu přenosu tepla se značně sníží.
Ke zdroji je přidán ventilátor pro rychlé odvádění tepla nahromaděného při přeměně energie ze zdroje. Nepřetržitý přívod vzduchu ventilátorem do chladiče lze považovat za konvekční přenos energie. Tento způsob chlazení, známý jako chlazení ventilátorem, má krátkou dobu zpoždění. Ztráta tepla Q=Km△t (součinitel prostupu tepla K, kvalita vzduchu pro přenos tepla m, teplotní rozdíl △t), jakmile se otáčky ventilátoru sníží nebo zastaví, hodnota m se rychle sníží a teplo se akumuluje v napájecí zdroj bude obtížné rozptýlit, což značně zvýší rychlost stárnutí elektronických součástek, jako jsou kondenzátory a transformátory v napájecím zdroji, a ovlivní stabilitu jejich výstupní kvality, což případně povede k vyhoření součástek a selhání zařízení.
