Der Einfluss der Temperatur auf die Leistung und Lebensdauer von Kommunikationsschaltnetzteilen
Die Hauptkomponente des Kommunikationsschaltnetzteils ist der Hochfrequenz-Schaltgleichrichter, der sich mit der Entwicklung der Theorie und Technologie der Leistungselektronik sowie der leistungselektronischen Geräte schrittweise weiterentwickelt und ausgereift ist. Der Gleichrichter mit Soft-Switching-Technologie hat den Stromverbrauch gesenkt, die Temperatur gesenkt, Volumen und Gewicht erheblich reduziert und die Gesamtqualität und Zuverlässigkeit kontinuierlich verbessert. Steigt die Umgebungstemperatur jedoch um 10 Grad, verringert sich die Lebensdauer der Hauptstromkomponenten um 50 Prozent. Der Grund für einen derart schnellen Rückgang der Lebensdauer sind Temperaturschwankungen. Ermüdungsversagen, das durch verschiedene mikro- und makromechanische Spannungskonzentrationen, ferromagnetische Materialien und andere Komponenten verursacht wird, führt unter der kontinuierlichen Einwirkung wechselnder Belastungen während des Betriebs zu verschiedenen Arten von inneren Mikrodefekten. Daher ist die Gewährleistung einer effektiven Wärmeableitung der Geräte eine notwendige Voraussetzung für die Gewährleistung ihrer Zuverlässigkeit und Lebensdauer.
Der Zusammenhang zwischen Betriebstemperatur und der Zuverlässigkeit und Lebensdauer leistungselektronischer Komponenten
Ein Netzteil ist ein Gerät zur Umwandlung elektrischer Energie, das während des Umwandlungsprozesses einen Teil der elektrischen Energie verbraucht, die dann in Wärme umgewandelt und freigesetzt wird. Die Stabilität und Alterungsrate elektronischer Komponenten hängen eng mit der Umgebungstemperatur zusammen. Leistungselektronische Komponenten bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Aufgrund der Tatsache, dass der Leistungsverlust der Komponenten während des Betriebs durch ihre eigene Erwärmung abgeführt wird, kann der Temperaturwechsel verschiedener Materialien mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten, die miteinander verbunden sind, zu erheblichen Spannungen führen und sogar zu einem sofortigen Bruch führen, der zum Ausfall der Komponenten führt . Wenn die Leistungskomponente 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 Temperaturunterschied in Halbleitern, was zu thermischer Belastung und Thermoschock führt. Stellen Sie sicher, dass das Bauteil thermisch-mechanischen Belastungen standhält. Wenn der Temperaturunterschied zu groß ist, kann es zu Spannungsrissen in verschiedenen Materialteilen des Bauteils kommen. Vorzeitiger Ausfall von Komponenten. Dies erfordert auch, dass Leistungskomponenten in einem relativ stabilen Betriebstemperaturbereich arbeiten, wodurch starke Temperaturschwankungen reduziert werden, um die Auswirkungen von thermischen Spannungsschocks zu eliminieren und einen langfristig zuverlässigen Betrieb der Komponenten sicherzustellen.
Der Einfluss der Arbeitstemperatur auf das Isolationsvermögen von Transformatoren
Nachdem die Primärwicklung des Transformators mit Strom versorgt wird, fließt der von der Spule erzeugte magnetische Fluss durch den Eisenkern. Da der Eisenkern selbst ein Leiter ist, wird eine induzierte elektromotorische Kraft in einer Ebene senkrecht zur Magnetfeldlinie erzeugt, die einen geschlossenen Stromkreis im Querschnitt des Eisenkerns bildet und einen Strom erzeugt, der als „Wirbel“ bezeichnet wird aktuell". Dieser „Wirbelstrom“ erhöht den Verlust des Transformators und erhöht den Temperaturanstieg des Transformators aufgrund der Erwärmung des Eisenkerns. Der durch „Wirbelstrom“ verursachte Verlust wird „Eisenverlust“ genannt. Darüber hinaus müssen die in Transformatoren verwendeten Kupferdrähte gewickelt werden. Diese Kupferdrähte haben einen Widerstand, der eine gewisse Menge Strom verbraucht, wenn Strom durch sie fließt. Dieser Verlust wird zu Wärme und wird verbraucht, was als „Kupferverlust“ bezeichnet wird. Daher sind Eisen- und Kupferverluste die Hauptursache für den Temperaturanstieg beim Betrieb des Transformators.
