Hat die Temperatur einen großen Einfluss auf die Leistung und Lebensdauer von Kommunikationsschaltnetzteilen?
Der Hauptbestandteil des Kommunikationsschaltnetzteils ist ein Hochfrequenz-Schaltgleichrichter, der mit der Entwicklung der Theorie und Technologie der Leistungselektronik sowie der Leistungselektronikgeräte allmählich reift. Der Gleichrichter mit Soft-Switching-Technologie zeichnet sich durch einen geringeren Stromverbrauch, eine niedrigere Temperatur, ein deutlich geringeres Volumen und Gewicht sowie eine kontinuierliche Verbesserung der Gesamtqualität und Zuverlässigkeit aus. Aber jedes Mal, wenn die Umgebungstemperatur um 10 Grad steigt, verkürzt sich die Lebensdauer der Hauptstromkomponenten um 50 Prozent. Der Grund für einen so schnellen Rückgang des Lebens liegt in Temperaturschwankungen. Ermüdungsversagen, das durch verschiedene mikroskopische und makroskopische mechanische Spannungskonzentrationen, ferromagnetische Materialien und andere Komponenten verursacht wird, führt unter der kontinuierlichen Einwirkung wechselnder Belastungen während des Betriebs zu verschiedenen Arten von mikroskopischen inneren Defekten. Daher ist die Gewährleistung einer effektiven Wärmeableitung der Ausrüstung eine notwendige Voraussetzung für die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Ausrüstung.
Zusammenhang zwischen Betriebstemperatur und Zuverlässigkeit und Lebensdauer leistungselektronischer Komponenten
Das Netzteil ist eine Art elektrische Energieumwandlungsanlage. Während des Umwandlungsprozesses muss etwas elektrische Energie verbraucht werden, die elektrische Energie wird in Wärme umgewandelt und freigesetzt. Stabilität und Alterungsgeschwindigkeit elektronischer Bauteile hängen eng mit der Umgebungstemperatur zusammen. Leistungselektronische Komponenten bestehen aus einer Vielzahl von Halbleitermaterialien. Da der Leistungsverlust der Komponenten durch ihre eigene Erwärmung abgeführt wird, führt der Wärmezyklus mehrerer Materialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zu erheblichen Spannungen und kann sogar zu einem sofortigen Bruch und Komponentenversagen führen. Wenn das Leistungselement längere Zeit unter anormalen Temperaturbedingungen betrieben wird, kommt es zu Ermüdungserscheinungen, die zum Bruch führen können. Aufgrund der thermischen Ermüdungslebensdauer von Halbleitern ist es erforderlich, dass sie in einem relativ stabilen und niedrigen Temperaturbereich arbeiten.
Gleichzeitig erzeugen schnelle Kälte- und Wärmewechsel vorübergehend einen Halbleiter-Temperaturunterschied, der zu thermischer Belastung und Thermoschock führt. Um das Bauteil einer thermisch-mechanischen Belastung auszusetzen, führt ein zu großer Temperaturunterschied zu Spannungsrissen in verschiedenen Materialteilen des Bauteils. vorzeitiger Komponentenausfall. Dies erfordert auch, dass die Leistungskomponenten in einem relativ stabilen Betriebstemperaturbereich arbeiten, starke Temperaturschwankungen reduzieren, um die Auswirkungen von thermischen Spannungsschocks zu eliminieren und einen langfristig zuverlässigen Betrieb der Komponenten zu gewährleisten.
Einfluss der Arbeitstemperatur auf die Isolationskapazität des Transformators
Nachdem die Primärwicklung des Transformators mit Strom versorgt wird, fließt der von der Spule erzeugte magnetische Fluss im Eisenkern. Da der Eisenkern selbst ein Leiter ist, wird in einer Ebene senkrecht zur Magnetkraftlinie ein induziertes Potential erzeugt und im Querschnitt des Eisenkerns wird eine geschlossene Schleife gebildet, um Strom zu erzeugen, der als „Wirbel“ bezeichnet wird. . Dieser „Wirbelstrom“ erhöht den Verlust des Transformators und erhöht den Temperaturanstieg des Kernheiztransformators des Transformators. Der durch „Wirbelstrom“ verursachte Verlust wird „Eisenverlust“ genannt. Darüber hinaus muss der im Transformator verwendete Kupferdraht gewickelt werden. Diese Kupferdrähte haben einen Widerstand. Wenn der Strom fließt, verbraucht der Widerstand eine bestimmte Energiemenge und dieser Teil des Verlusts wird als Wärme verbraucht. Dieser Verlust wird „Kupferverlust“ genannt. Daher sind Eisenverluste und Kupferverluste die Hauptgründe für den Temperaturanstieg des Transformators.
