Kakav je uticaj temperature na komunikacijsko prekidačko napajanje
Glavna komponenta komunikacijskog prekidačkog napajanja je visokofrekventni prekidački ispravljač, koji postepeno sazrijeva s razvojem teorije i tehnologije energetske elektronike i uređaja energetske elektronike. Ispravljač usvaja tehnologiju mekog prebacivanja, potrošnja energije postaje manja, temperatura je niža, zapremina i težina su znatno smanjeni, a ukupni kvalitet i pouzdanost se kontinuirano poboljšavaju. Ali svaki put kada temperatura okoline poraste za 10 stepeni, životni vek glavnih energetskih komponenti se smanjuje za 50 procenata. Razlog za tako brz pad života su promjene temperature. Otkazivanje zamora uzrokovano različitim koncentracijama mikro i makro mehaničkog naprezanja, feromagnetnim materijalima i drugim dijelovima će inicirati različite vrste mikro unutrašnjih defekata pod kontinuiranim djelovanjem naizmjeničnog naprezanja tijekom rada. Stoga je osiguranje efikasnog odvođenja topline opreme neophodan uslov za osiguranje pouzdanosti i vijeka trajanja opreme.
Odnos između radne temperature i pouzdanosti i vijeka trajanja energetskih elektronskih komponenti
Napajanje je vrsta opreme za pretvaranje električne energije. Tokom procesa konverzije, potrebno je potrošiti nešto električne energije, a električna energija se pretvara u toplinu i oslobađa. Stabilnost i brzina starenja elektronskih komponenti usko su povezane sa temperaturom okoline. Komponente energetske elektronike se sastoje od raznih poluvodičkih materijala. Budući da se gubitak komponenti snage raspršuje njihovim vlastitim zagrijavanjem, termički ciklus više materijala s različitim koeficijentima ekspanzije će uzrokovati vrlo značajno naprezanje, pa čak može dovesti do trenutnog loma i kvara komponente. Ako pogonski element radi pod nenormalnim temperaturnim uvjetima duže vrijeme, to će uzrokovati zamor koji će dovesti do loma. Zbog toplotnog zamora poluprovodnika, potrebno je da oni rade u relativno stabilnom i niskom temperaturnom opsegu.
U isto vrijeme, brza promjena topline i hladnoće privremeno će stvoriti temperaturnu razliku poluvodiča, što će uzrokovati toplinski stres i toplinski šok. Komponente su podvrgnute termičko-mehaničkom naprezanju, a kada je temperaturna razlika prevelika, nastaju naponske pukotine u različitim materijalnim dijelovima komponenti. prijevremeni kvar komponenti. Ovo takođe zahteva da komponente za napajanje treba da rade u relativno stabilnom opsegu radne temperature, da smanje oštru promenu temperature, kako bi se eliminisao uticaj toplotnog stresnog šoka i obezbedio dugotrajan pouzdan rad komponenti.
Utjecaj radne temperature na izolacijski kapacitet transformatora
Nakon što je primarni namotaj transformatora pod naponom, magnetni tok koji stvara zavojnica teče u željeznoj jezgri. Budući da je gvozdeno jezgro samo po sebi provodnik, inducirani potencijal će se generisati u ravni okomitoj na liniju magnetne sile, a na poprečnom preseku gvozdenog jezgra će se formirati zatvorena petlja koja stvara struju, koja se naziva "vorteks". . Ova "vrtložna struja" povećava gubitak transformatora i povećava temperaturu transformatora za grijanje jezgre transformatora. Gubitak uzrokovan "vrtložnim strujama" naziva se "gubitak željeza". Osim toga, potrebno je namotati bakrenu žicu koja se koristi u transformatoru. Ove bakarne žice imaju otpor. Kada struja teče, otpor će potrošiti određenu količinu energije, a ovaj dio gubitka će se potrošiti kao toplina. Ovaj gubitak se naziva "gubitak bakra". Stoga su gubici željeza i bakra glavni razlozi za porast temperature transformatora.
Kako radna temperatura transformatora raste, to će neizbježno uzrokovati starenje zavojnice. Kada se njegov izolacijski učinak smanji, otpornost na udarce na struju iz mreže će biti oslabljena. U ovom trenutku, ako dođe do udara groma ili strujnog udara u mreži, visoki obrnuti napon na primarnoj strani transformatora će pokvariti transformator i učiniti napajanje neispravnim. U isto vrijeme, visoki napon će biti povezan serijski na glavnu komunikacijsku opremu, uzrokujući rizik od oštećenja glavne opreme.
Utjecaj metode hlađenja na radnu temperaturu napajanja
Disipacija toplote u izvoru napajanja općenito usvaja dvije metode: direktnu provodljivost i konvekcijsku provodljivost. Direktno provođenje topline je prijenos toplinske energije duž objekta od kraja visoke temperature do kraja niske temperature, a njegova sposobnost provođenja topline je stabilna. Konvektivno provođenje je proces u kojem temperatura tekućine ili plina teži da bude ujednačena kroz rotacijsko kretanje. Budući da konvektivno provođenje uključuje proces napajanja, hlađenje je relativno glatko.
Element kose je ugrađen na metalni hladnjak, a ekstrudiranjem vruće površine može se prenositi energija sa visoko i niskoenergetskih tijela, a energija koju može zračiti hladnjak velike površine nije mnogo. Ova metoda provođenja topline naziva se prirodno hlađenje i ima duže vrijeme kašnjenja gubitka topline. Količina prijenosa topline Q=KA△t (K koeficijent prijenosa topline, A površina prijenosa topline, △t temperaturna razlika), ako je unutrašnja temperatura okoline visoka, apsolutna vrijednost △t će biti mala, tada učinak disipacije topline ove metode prijenosa topline bit će znatno smanjen.
Napajanju se dodaje ventilator za brzo ispuštanje topline akumulirane u pretvorbi energije iz izvora napajanja. Kontinuirano dovod zraka ventilatora do hladnjaka može se smatrati konvektivnim prijenosom energije. Poznat kao hlađenje ventilatorom, ovaj način hlađenja ima kratko vrijeme kašnjenja. Rasipanje topline Q=Km△t (K koeficijent prijenosa topline, m kvalitet zraka prijenosa topline, △t temperaturna razlika), kada se brzina ventilatora smanji ili zaustavi, vrijednost m će se brzo smanjiti, a toplina akumulirana u napajanje će se teško raspršiti, što će uvelike povećati brzinu starenja elektronskih komponenti kao što su kondenzatori i transformatori u napajanju i uticati na stabilnost njihovog izlaznog kvaliteta, što će na kraju dovesti do sagorevanja komponenti i kvara opreme.
