O efeito da temperatura no desempenho e na vida útil das fontes de alimentação comutadas de comunicação
O principal componente da fonte de alimentação de comutação de comunicação é o retificador de comutação de alta frequência, que gradualmente se desenvolveu e amadureceu com o desenvolvimento da teoria e tecnologia da eletrônica de potência, bem como dos dispositivos eletrônicos de potência. O retificador que usa tecnologia de comutação suave reduziu o consumo de energia, diminuiu a temperatura, reduziu significativamente o volume e o peso e melhorou continuamente a qualidade e a confiabilidade gerais. No entanto, sempre que a temperatura ambiente aumenta 10 graus, a vida útil dos principais componentes de energia diminui em 50%. A razão para um declínio tão rápido na expectativa de vida se deve às mudanças de temperatura. A falha por fadiga causada por várias concentrações de tensões micro e macro mecânicas, materiais ferromagnéticos e outros componentes iniciará vários tipos de micro defeitos internos sob a ação contínua de tensões alternadas durante a operação. Portanto, garantir uma dissipação de calor eficaz dos equipamentos é uma condição necessária para garantir a sua confiabilidade e vida útil.
A relação entre a temperatura operacional e a confiabilidade e vida útil dos componentes eletrônicos de potência
Uma fonte de alimentação é um dispositivo de conversão de energia elétrica que consome alguma energia elétrica durante o processo de conversão, que é então convertida em calor e liberada. A estabilidade e a taxa de envelhecimento dos componentes eletrônicos estão intimamente relacionadas à temperatura ambiente. Os componentes eletrônicos de potência são compostos de vários materiais semicondutores. Devido ao fato de que a perda de potência dos componentes durante a operação é dissipada pelo seu próprio aquecimento, a ciclagem térmica de diversos materiais com diferentes coeficientes de expansão, que estão interligados, pode causar tensões significativas e pode até levar à fratura instantânea, levando à falha do componente . Se o componente de potência operar sob condições de temperatura anormais por um longo período, causará fadiga que levará à fratura. Devido à vida de fadiga térmica dos semicondutores, é necessário que eles operem dentro de uma faixa de temperatura relativamente estável e baixa.
Ao mesmo tempo, mudanças rápidas de frio e calor gerarão temporariamente uma diferença de temperatura nos semicondutores, resultando em estresse térmico e choque térmico. Faça com que o componente resista ao estresse mecânico térmico e, quando a diferença de temperatura for muito grande, poderá causar a ocorrência de trincas por tensão em diferentes partes do material do componente. Falha prematura de componentes. Isso também exige que os componentes de energia operem dentro de uma faixa de temperatura operacional relativamente estável, reduzindo mudanças bruscas de temperatura para eliminar o impacto do choque de estresse térmico e garantir uma operação confiável dos componentes a longo prazo.
A influência da temperatura de trabalho na capacidade de isolamento dos transformadores
Depois que o enrolamento primário do transformador é energizado, o fluxo magnético gerado pela bobina flui através do núcleo de ferro. Devido ao fato do próprio núcleo de ferro ser um condutor, uma força eletromotriz induzida é gerada em um plano perpendicular à linha do campo magnético, formando um circuito fechado na seção transversal do núcleo de ferro e gerando corrente, conhecida como "redemoinho". atual". Esta 'corrente parasita' aumenta a perda do transformador e aumenta o aumento da temperatura do transformador devido ao aquecimento do núcleo de ferro. A perda causada pela "corrente parasita" é chamada de "perda de ferro". Além disso, os fios de cobre utilizados nos transformadores precisam ser enrolados. Esses fios de cobre possuem resistência, que consome uma certa quantidade de energia quando a corrente flui através deles. Essa perda se transforma em calor e é consumida, o que é chamado de “perda de cobre”. Portanto, as perdas de ferro e cobre são as principais razões para o aumento da temperatura durante a operação do transformador.
