Effet de la température sur les performances et la durée de vie de l'unité d'alimentation à découpage de communication
Le composant principal de l'alimentation à découpage de communication est le redresseur à découpage haute fréquence, qui est progressivement développé et mûri parallèlement au développement de la théorie et de la technologie de l'électronique de puissance et des dispositifs électroniques de puissance. La consommation électrique des redresseurs dotés de la technologie de commutation douce diminue, la température est plus basse, le volume et le poids sont considérablement réduits et la qualité et la fiabilité globales sont continuellement améliorées. Cependant, chaque fois que la température ambiante augmente de 10 degrés, la durée de vie des principaux composants électriques diminue de 50 pour cent. Les raisons d’un déclin aussi rapide de la vie sont toutes dues aux changements de température. Les défaillances par fatigue causées par diverses concentrations de contraintes micro et macromécaniques, les matériaux ferromagnétiques et d'autres composants fonctionnant sous l'action continue de contraintes alternées, feront germer de nombreux types de défauts micro-internes. Par conséquent, assurer la dissipation thermique efficace de l’équipement est une condition nécessaire pour garantir la fiabilité et la durée de vie de l’équipement.
La relation entre la température de fonctionnement et la fiabilité et la durée de vie des composants électroniques de puissance
L'alimentation électrique est un équipement de conversion de puissance, dans le processus de conversion lui-même, il faut consommer de l'énergie électrique, et cette énergie électrique est convertie en dégagement de chaleur. La stabilité et le taux de vieillissement des composants électroniques sont étroitement liés à la température ambiante. Les composants électroniques de puissance sont composés de divers matériaux semi-conducteurs. Étant donné que la perte de puissance des composants pendant le fonctionnement est dissipée par leur propre génération de chaleur, le cycle thermique de plusieurs matériaux ayant des coefficients de dilatation différents les uns par rapport aux autres peut provoquer des contraintes très importantes, voire conduire à une rupture et une défaillance instantanées des composants. . Si un élément de puissance fonctionne dans des conditions de température anormales pendant une longue période, une fatigue sera induite et entraînera une rupture. L’existence d’une résistance à la fatigue thermique dans les semi-conducteurs nécessite qu’ils fonctionnent dans une plage de températures relativement stable et basse.
Dans le même temps, des changements rapides de chaud et de froid peuvent créer temporairement des différences de température dans les semi-conducteurs, susceptibles de générer des contraintes thermiques et des chocs thermiques. Les composants sont soumis à des contraintes thermomécaniques qui, lorsque la différence de température est trop importante, conduisent à des fissures de contrainte dans les différentes parties matérielles des composants. Provoquer une défaillance prématurée du composant. Cela nécessite également que les composants de puissance fonctionnent dans une plage de température de fonctionnement relativement stable, réduisent les changements rapides de température, afin d'éliminer l'impact des contraintes thermiques, afin de garantir que les composants fonctionnent de manière fiable à long terme.
Température de fonctionnement sur la capacité d'isolation du transformateur
Enroulement primaire du transformateur sous tension, le flux magnétique généré par la bobine dans le flux du noyau, du fait que le noyau lui-même est un conducteur, perpendiculaire au plan des lignes de force magnétiques, produira un potentiel induit, dans la section transversale du noyau pour forment une boucle fermée et produisent un courant, appelé « courant de Foucault ». Ce "courant de Foucault" fait augmenter la perte du transformateur et fait augmenter la température du transformateur de chauffage du noyau du transformateur. La perte générée par les « courants de Foucault » est appelée « perte fer ». En plus d'enrouler le transformateur à l'aide de fils de cuivre, ces fils de cuivre ont une résistance, le courant qui traverse la résistance consommera une certaine quantité d'énergie, cette partie de la perte en chaleur et en consommation, dite cette perte est une « perte de cuivre ». Ainsi, la perte de fer et la perte de cuivre sont la principale raison de l’augmentation de la température du fonctionnement du transformateur.
