¿Tiene la temperatura una gran influencia en el rendimiento y la vida útil de la fuente de alimentación conmutada de comunicación?

Jul 18, 2023

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¿Tiene la temperatura una gran influencia en el rendimiento y la vida útil de la fuente de alimentación conmutada de comunicación?

 

El componente principal de la fuente de alimentación conmutada de comunicaciones es un rectificador conmutado de alta frecuencia, que madura gradualmente con el desarrollo de la teoría y la tecnología de la electrónica de potencia y los dispositivos electrónicos de potencia. El rectificador que utiliza tecnología de conmutación suave tiene un menor consumo de energía, una temperatura más baja, un volumen y peso muy reducidos 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 componentes principales de energía se reduce en un 50 por ciento. La razón de una disminución tan rápida de la vida se debe a los cambios de temperatura. La falla por fatiga causada por diversas concentraciones de tensión mecánica microscópica y macroscópica, materiales ferromagnéticos y otros componentes iniciarán varios tipos de defectos internos microscópicos bajo la acción continua de la tensión alterna durante la operación. Por lo tanto, garantizar la disipación efectiva del calor del equipo es una condición necesaria para garantizar la confiabilidad y vida útil del equipo.


Relación entre la temperatura de funcionamiento y la confiabilidad y vida útil de los componentes electrónicos de potencia
La fuente de alimentación es un tipo de equipo de conversión de energía eléctrica. Durante el proceso de conversión, es necesario consumir algo de energía eléctrica, y la energía eléctrica se convierte en calor y se libera. La estabilidad 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 se disipa mediante su propio calentamiento, 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 el elemento de potencia se utiliza en condiciones de temperatura anormales durante mucho tiempo, provocará 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 frío y calor generarán temporalmente una diferencia de temperatura en los semiconductores, lo que provocará estrés térmico y choque térmico. Someter el componente a tensión termomecánica, cuando la diferencia de temperatura es demasiado grande, provocará grietas por tensión en diferentes partes del material del componente. Fallo prematuro de los componentes. Esto también requiere que los componentes de potencia funcionen en un rango de temperatura de funcionamiento relativamente estable, reduzcan los cambios bruscos de temperatura, para eliminar el impacto del choque de estrés térmico y garantizar un funcionamiento confiable a largo plazo de los componentes.


Influencia de la temperatura de trabajo en 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 inducido en un plano perpendicular a la línea de fuerza magnética y se formará un bucle cerrado en la sección transversal del núcleo de hierro para generar corriente, lo que se denomina "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, es necesario enrollar el cable de cobre utilizado en el transformador. Estos cables de cobre tienen resistencia. Cuando la corriente fluye, la resistencia consumirá una cierta cantidad de energía y esta parte de la pérdida se consumirá en forma de calor. Esta pérdida se denomina "pérdida de cobre". Por lo tanto, la pérdida de hierro y la pérdida de cobre son las principales razones del aumento de temperatura del transformador.

 

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