Effekt af temperatur på ydeevne og levetid for kommunikationsskiftende strømforsyning
Hovedkomponenten i kommunikationskoblingsstrømforsyningen er den højfrekvente omskiftningsensretter, som gradvist er blevet modnet med udviklingen af kraftelektronikteori og -teknologi og kraftelektroniske enheder. Ensrettere, der anvender soft switching-teknologi, har mindre strømforbrug, lavere temperaturer, betydelige reduktioner i volumen og vægt og kontinuerlig forbedring af den generelle kvalitet og pålidelighed. Men hver gang den omgivende temperatur stiger med 10 grader, reduceres levetiden for de vigtigste strømkomponenter med 50%. Årsagen til et så hurtigt fald i livet skyldes temperaturændringer. Træthedsfejl forårsaget af koncentrationen af forskellige mikro- og makromekaniske spændinger, ferromagnetiske materialer og andre dele vil udvikle forskellige typer af interne mikrodefekter under den kontinuerlige påvirkning af vekslende spændinger under drift. Derfor er sikring af en effektiv varmeafledning af udstyret en nødvendig betingelse for at sikre udstyrets pålidelighed og levetid.
Forholdet mellem driftstemperatur og pålidelighed og levetid for strømelektronikkomponenter
En strømforsyning er en elektrisk energikonverteringsenhed, der forbruger noget elektrisk energi under konverteringsprocessen, og denne elektriske energi omdannes til varme og frigives. Arbejdsstabiliteten og ældningshastigheden af elektroniske komponenter er tæt forbundet med den omgivende temperatur. Power elektroniske komponenter er sammensat af en række forskellige halvledermaterialer. Da tabet af strømkomponenter under drift spredes af deres egen varme, vil den termiske cyklus af flere materialer med forskellige ekspansionskoefficienter forårsage meget betydelig stress og kan endda føre til øjeblikkelig brud og komponentfejl. Hvis strømkomponenter fungerer under unormale temperaturforhold i lang tid, vil der opstå træthed, der vil føre til brud. På grund af halvlederes termiske udmattelseslevetid er det påkrævet, at de skal arbejde i et relativt stabilt og lavt temperaturområde.
Samtidig vil hurtige varme og kolde ændringer midlertidigt frembringe en temperaturforskel i halvlederen, hvilket resulterer i termisk stress og termisk chok. Komponenterne udsættes for termisk-mekanisk belastning. Når temperaturforskellen er for stor, opstår der spændingsrevner i forskellige materialedele af komponenten. forårsager for tidlig komponentfejl. Dette kræver også, at strømkomponenter skal arbejde inden for et relativt stabilt driftstemperaturområde for at reducere hurtige temperaturændringer for at eliminere virkningen af termisk spændingschok og sikre langsigtet pålidelig drift af komponenterne.
Virkning af driftstemperatur på transformerens isoleringsevne
Efter at transformatorens primære vikling er aktiveret, strømmer den magnetiske flux, der genereres af spolen, i jernkernen. Da selve jernkernen er en leder, vil et induceret elektrisk potentiale blive genereret på et plan vinkelret på de magnetiske kraftlinjer, der danner en lukket sløjfe på tværsnittet af jernkernen og genererer en strøm, som kaldes "hvirvel" . Denne "hvirvelstrøm" øger tabet af transformeren og øger temperaturstigningen på transformatorens kernevarmetransformator. Tabet forårsaget af "hvirvelstrøm" kaldes "jerntab". Desuden skal de kobbertråde, der bruges i transformeren, vikles. Disse kobbertråde har modstand. Når strømmen løber igennem, vil modstanden forbruge en vis mængde strøm. Denne del af tabet omdannes til varme og forbruges. Dette tab kaldes "kobbertab". Derfor er jerntab og kobbertab hovedårsagerne til temperaturstigning under transformatordrift.
