Efecto de la temperatura sobre el rendimiento y la vida útil de la fuente de alimentación conmutada de comunicaciones.
El componente principal de la fuente de alimentación conmutada de comunicaciones es el rectificador conmutado de alta frecuencia, que ha madurado gradualmente con el desarrollo de la teoría y la tecnología de la electrónica de potencia y los dispositivos electrónicos de potencia. Los rectificadores que utilizan tecnología de conmutación suave tienen un menor consumo de energía, temperaturas más bajas, reducciones significativas en volumen y peso y una mejora continua en la calidad y confiabilidad generales. Pero cada vez que la temperatura ambiente aumenta 10 grados, la vida útil de los principales componentes de potencia se reduce en un 50%. La razón de una disminución tan rápida de la vida se debe a los cambios de temperatura. La falla por fatiga causada por la concentración de diversas tensiones micro y macro mecánicas, los materiales ferromagnéticos y otras piezas desarrollarán varios tipos de micro defectos internos bajo la acción continua de tensiones alternas durante la operación. Por lo tanto, garantizar una disipación de calor efectiva del equipo es una condición necesaria para garantizar la confiabilidad y vida útil del equipo.
Relación entre temperatura de funcionamiento y confiabilidad y vida útil de los componentes electrónicos de potencia.
Una fuente de alimentación es un dispositivo de conversión de energía eléctrica que consume algo de energía eléctrica durante el proceso de conversión, y esta energía eléctrica se convierte en calor y se libera. La estabilidad de trabajo y la velocidad de envejecimiento de los componentes electrónicos están estrechamente relacionadas con la temperatura ambiente. Los componentes electrónicos de potencia están compuestos de una variedad de materiales semiconductores. Dado que la pérdida de los componentes de potencia durante el funcionamiento se disipa con su propio calor, el ciclo térmico de múltiples materiales con diferentes coeficientes de expansión provocará una tensión muy significativa e incluso puede provocar fracturas instantáneas y fallas de los componentes. Si los componentes eléctricos funcionan en condiciones de temperatura anormales durante mucho tiempo, se producirá fatiga que provocará fracturas. Debido a la vida útil de los semiconductores ante la fatiga térmica, se requiere que funcionen en un rango de temperatura relativamente estable y bajo.
Al mismo tiempo, los rápidos cambios de calor y frío producirán temporalmente una diferencia de temperatura en el semiconductor, lo que provocará estrés térmico y choque térmico. Los componentes están sometidos a esfuerzos termomecánicos. Cuando la diferencia de temperatura es demasiado grande, se producen grietas por tensión en diferentes partes materiales del componente. causando fallas prematuras de los componentes. Esto también requiere que los componentes de potencia funcionen dentro de un rango de temperatura de funcionamiento relativamente estable para reducir los cambios rápidos de temperatura para eliminar el impacto del choque de tensión térmica y garantizar un funcionamiento confiable a largo plazo de los componentes.
Efecto de la temperatura de funcionamiento sobre la capacidad de aislamiento del transformador.
Después de que se energiza el devanado primario del transformador, el flujo magnético generado por la bobina fluye en el núcleo de hierro. Dado que el núcleo de hierro en sí es un conductor, se generará un potencial eléctrico inducido en un plano perpendicular a las líneas de fuerza magnéticas, formando un bucle cerrado en la sección transversal del núcleo de hierro y generando una corriente, que se llama "vórtice". . Esta "corriente parásita" aumenta la pérdida del transformador y aumenta el aumento de temperatura del transformador de calentamiento del núcleo del transformador. La pérdida causada por las "corrientes parásitas" se denomina "pérdida de hierro". Además, los cables de cobre utilizados en el transformador deben estar enrollados. Estos cables de cobre tienen resistencia. Cuando la corriente fluye, la resistencia consumirá una cierta cantidad de energía. Esta parte de la pérdida se convierte en calor y se consume. Esta pérdida se denomina "pérdida de cobre". Por lo tanto, la pérdida de hierro y la pérdida de cobre son las principales causas del aumento de temperatura durante la operación del transformador.
