Quel est l'effet de la température sur l'alimentation à découpage de communication
Le composant principal de l'alimentation à découpage de communication est un redresseur à découpage haute fréquence, qui mûrit progressivement avec le développement de la théorie et de la technologie de l'électronique de puissance et des dispositifs électroniques de puissance. Le redresseur adopte une technologie de commutation douce, la consommation d'énergie devient plus petite, la température est plus basse, le volume et le poids sont considérablement réduits et la qualité et la fiabilité globales sont continuellement améliorées. Mais chaque fois que la température ambiante augmente de 10 degrés, la durée de vie des principaux composants d'alimentation est réduite de 50 %. La raison d'un déclin aussi rapide de la vie est due aux changements de température. La rupture par fatigue causée par diverses concentrations de contraintes micro et macro mécaniques, des matériaux ferromagnétiques et d'autres pièces initiera divers types de micro défauts internes sous l'action continue d'une contrainte alternée pendant le fonctionnement. Par conséquent, assurer la dissipation thermique efficace de l'équipement est une condition nécessaire pour assurer la fiabilité et la durée de vie de l'équipement.
Relation entre la température de fonctionnement et la fiabilité et la durée de vie des composants électroniques de puissance
L'alimentation est une sorte d'équipement de conversion d'énergie électrique. Pendant le processus de conversion, il doit consommer de l'énergie électrique, et l'énergie électrique est convertie en chaleur et libérée. La stabilité et la vitesse de vieillissement des composants électroniques sont étroitement liées à la température ambiante. Les composants électroniques de puissance sont composés d'une variété de matériaux semi-conducteurs. Étant donné que la perte de puissance des composants est dissipée par leur propre échauffement, le cycle thermique de plusieurs matériaux avec des coefficients de dilatation différents provoquera des contraintes très importantes, et peut même conduire à une rupture instantanée et à une défaillance des composants. Si l'élément de puissance est utilisé dans des conditions de température anormales pendant une longue période, cela provoquera une fatigue qui entraînera une fracture. En raison de la durée de vie en fatigue thermique des semi-conducteurs, il est nécessaire qu'ils fonctionnent dans une plage de température relativement stable et basse.
Dans le même temps, le changement rapide de chaleur et de froid générera temporairement une différence de température des semi-conducteurs, ce qui provoquera un stress thermique et un choc thermique. Les composants sont soumis à des contraintes thermomécaniques et, lorsque la différence de température est trop importante, des fissures de contrainte sont provoquées dans différentes parties matérielles des composants. défaillance prématurée des composants. Cela nécessite également que les composants de puissance fonctionnent dans une plage de température de fonctionnement relativement stable, réduisent les changements brusques de température, afin d'éliminer l'impact du choc de contrainte thermique et garantissent le fonctionnement fiable à long terme des composants.
Influence de la température de travail sur la capacité d'isolation du transformateur
Après la mise sous tension de l'enroulement primaire du transformateur, le flux magnétique généré par la bobine circule dans le noyau de fer. Puisque le noyau de fer lui-même est un conducteur, un potentiel induit sera généré sur un plan perpendiculaire à la ligne de force magnétique, et une boucle fermée sera formée sur la section transversale du noyau de fer pour générer du courant, appelé " vortex " . Ce "courant de Foucault" augmente la perte du transformateur et augmente l'élévation de température du transformateur de chauffage du noyau du transformateur. La perte causée par les "courants de Foucault" est appelée "perte de fer". De plus, le fil de cuivre utilisé dans le transformateur doit être enroulé. Ces fils de cuivre ont une résistance. Lorsque le courant circule, la résistance consommera une certaine quantité d'énergie et cette partie de la perte sera consommée sous forme de chaleur. Cette perte est appelée "perte de cuivre". Par conséquent, la perte de fer et la perte de cuivre sont les principales raisons de l'élévation de température du transformateur.
À mesure que la température de fonctionnement du transformateur augmente, cela entraînera inévitablement le vieillissement de la bobine. Lorsque ses performances d'isolation diminuent, la résistance aux chocs contre l'alimentation secteur sera affaiblie. À ce moment, s'il y a un coup de foudre ou une surtension secteur, la haute tension inverse du côté primaire du transformateur décomposera le transformateur et rendra l'alimentation invalide. Dans le même temps, la haute tension sera connectée en série à l'équipement de communication principal, entraînant un risque d'endommagement de l'équipement principal.
Effet de la méthode de refroidissement sur la température de fonctionnement de l'alimentation
La dissipation thermique de l'alimentation adopte généralement deux méthodes : la conduction directe et la conduction par convection. La conduction thermique directe est le transfert d'énergie thermique le long de l'objet de l'extrémité haute température à l'extrémité basse température, et sa capacité de conduction thermique est stable. La conduction convective est le processus dans lequel la température du liquide ou du gaz tend à être uniforme grâce au mouvement rotatif. Étant donné que la conduction convective implique le processus d'alimentation, le refroidissement est relativement fluide.
L'élément capillaire est installé sur le dissipateur thermique en métal, et en extrudant la surface chaude, l'énergie peut être transférée des corps à haute et basse énergie, et l'énergie qui peut être rayonnée par un dissipateur thermique de grande surface n'est pas beaucoup. Cette méthode de conduction thermique est appelée refroidissement naturel et a un temps de retard plus long pour la perte de chaleur. La quantité de transfert de chaleur Q=KA△t (coefficient de transfert de chaleur K, zone de transfert de chaleur A, différence de température △t), si la température ambiante intérieure est élevée, la valeur absolue de △t sera petite, alors les performances de dissipation thermique de cette méthode de transfert de chaleur seront considérablement réduites.
Un ventilateur est ajouté à l'alimentation électrique pour évacuer rapidement la chaleur accumulée lors de la conversion d'énergie hors de l'alimentation électrique. L'alimentation en air continue du ventilateur vers le dissipateur thermique peut être considérée comme un transfert d'énergie par convection. Connue sous le nom de refroidissement par ventilateur, cette méthode de refroidissement a un court délai. Dissipation thermique Q=Km△t (coefficient de transfert de chaleur K, qualité de l'air de transfert de chaleur m, différence de température △t), une fois que la vitesse du ventilateur diminue ou s'arrête, la valeur de m diminue rapidement et la chaleur accumulée dans l'alimentation sera difficile à dissiper, ce qui augmentera considérablement la vitesse de vieillissement des composants électroniques tels que les condensateurs et les transformateurs de l'alimentation et affectera la stabilité de leur qualité de sortie, entraînant éventuellement l'épuisement des composants et la défaillance de l'équipement.
