Milline on temperatuuri mõju side lülitustoiteallikale
Side lülitustoiteallika põhikomponendiks on kõrgsageduslik lülitusalaldi, mis küpseb järk-järgult jõuelektroonika teooria ja tehnoloogia ning jõuelektroonikaseadmete arenguga. Alaldi kasutab pehmet lülitustehnoloogiat, energiatarve väheneb, temperatuur on madalam, maht ja kaal on oluliselt vähenenud ning üldine kvaliteet ja töökindlus paranevad pidevalt. Kuid iga kord, kui ümbritsev temperatuur tõuseb 10 kraadi võrra, väheneb peamiste toitekomponentide eluiga 50 protsenti. Elu nii kiire languse põhjuseks on temperatuurimuutused. Erinevatest mikro- ja makromehaanilistest pingekontsentratsioonidest, ferromagnetilistest materjalidest ja muudest osadest põhjustatud väsimustõrge põhjustab töötamise ajal pideva vahelduva pinge mõjul erinevat tüüpi sisemisi mikrodefekte. Seetõttu on seadmete efektiivse soojuse hajumise tagamine vajalik tingimus seadmete töökindluse ja eluea tagamiseks.
Seos töötemperatuuri ning toiteelektroonika komponentide töökindluse ja eluea vahel
Toiteallikas on omamoodi elektrienergia muundamise seade. Muundamise käigus peab see tarbima veidi elektrienergiat ning elektrienergia muundatakse soojuseks ja vabaneb. Elektrooniliste komponentide stabiilsus ja vananemiskiirus on tihedalt seotud ümbritseva õhu temperatuuriga. Jõuelektroonilised komponendid koosnevad erinevatest pooljuhtmaterjalidest. Kuna võimsuskomponentide kadu hajub nende endi kuumutamisel, põhjustab mitme erineva paisumisteguriga materjali termiline tsükkel väga suurt pinget ja võib isegi viia hetkelise purunemiseni ja komponendi rikkeni. Kui toiteelementi kasutatakse pikka aega ebatavalistel temperatuuritingimustel, põhjustab see väsimust, mis põhjustab murdumist. Pooljuhtide termilise väsimuse tõttu peavad need töötama suhteliselt stabiilses ja madala temperatuurivahemikus.
Samal ajal tekitab kiire kuumuse ja külma vahetumine ajutiselt pooljuhtide temperatuuride erinevuse, mis põhjustab termilist stressi ja termilise šoki. Komponendid on allutatud termomehaanilisele pingele ning liiga suure temperatuurierinevuse korral tekivad komponentide erinevatest materjalidest osadesse pingepraod. komponentide enneaegne rike. See eeldab ka seda, et toitekomponendid peaksid töötama suhteliselt stabiilses töötemperatuuri vahemikus, vähendama järske temperatuurimuutusi, et välistada termilise stressi mõju ja tagada komponentide pikaajaline usaldusväärne töö.
Töötemperatuuri mõju trafo isolatsioonivõimele
Pärast trafo primaarmähise pingestamist voolab pooli tekitatud magnetvoog raudsüdamikus. Kuna raudsüdamik ise on juht, tekib magnetjõu joonega risti oleval tasapinnal indutseeritud potentsiaal ja raudsüdamiku ristlõikele moodustub suletud ahel voolu tekitamiseks, mida nimetatakse "pööriseks". . See "pöörisvool" suurendab trafo kadu ja suurendab trafo südamiku küttetrafo temperatuuri tõusu. "Pöörisvoolu" põhjustatud kadu nimetatakse "raua kadu". Lisaks vajab trafos kasutatav vasktraat kerimist. Nendel vaskjuhtmetel on takistus. Kui vool voolab, tarbib takistus teatud võimsust ja see osa kadust kulub soojusena. Seda kaotust nimetatakse "vasekooduks". Seetõttu on trafo temperatuuri tõusu peamised põhjused raua- ja vasekadu.
Kui trafo töötemperatuur tõuseb, põhjustab see paratamatult mähise vananemist. Kui selle isolatsioonivõime väheneb, nõrgeneb löögikindlus vooluvõrgule. Praegusel ajal, kui toimub äikeselöögi või võrgu toitepinge, rikub trafo primaarkülje kõrge pöördpinge trafo ja muudab toiteallika kehtetuks. Samal ajal ühendatakse põhisideseadmega järjestikku kõrgepinge, mis põhjustab põhiseadmete kahjustamise ohtu.
Jahutusmeetodi mõju toiteallika töötemperatuurile
Toiteallika soojuse hajutamiseks kasutatakse tavaliselt kahte meetodit: otsejuhtivus ja konvektsioonjuhtivus. Otsene soojusjuhtivus on soojusenergia ülekandmine piki objekti kõrge temperatuuriga otsast madala temperatuurini ning selle soojusjuhtivus on stabiilne. Konvektiivne juhtivus on protsess, mille käigus vedeliku või gaasi temperatuur kipub olema pöörleva liikumise tõttu ühtlane. Kuna konvektiivjuhtivus hõlmab toiteprotsessi, on jahutamine suhteliselt sujuv.
Juukseelement paigaldatakse metallist jahutusradiaatorile ning kuuma pinda ekstrudeerides saab energiat üle kanda kõrge ja madala energiaga kehadelt ning energiat, mida suure pindalaga jahutusradiaator suudab kiirata, pole palju. Seda soojusjuhtivusmeetodit nimetatakse loomulikuks jahutuseks ja sellel on soojuskadude viivitusaeg pikem. Soojusülekande suurus Q=KA△t (K soojusülekandetegur, A soojusülekande pindala, △t temperatuuride erinevus), kui sisetemperatuur on kõrge, on absoluutväärtus △t väike, siis selle soojusülekandemeetodi soojuse hajumise jõudlus väheneb oluliselt.
Toiteallikale on lisatud ventilaator, et energia muundamisel kogunenud soojus kiiresti toiteallikast välja lasta. Ventilaatori pidevat õhuvarustust jahutusradiaatorisse võib pidada konvektiivseks energiaülekandeks. Sellel ventilaatorjahutusena tuntud jahutusmeetodil on lühike viivitusaeg. Soojuse hajumine Q=Km△t (K soojusülekandetegur, m soojusülekande õhu kvaliteet, △t temperatuuride erinevus), kui ventilaatori kiirus väheneb või peatub, väheneb m väärtus kiiresti ja soojus, mis koguneb toiteallikat on raske hajutada, mis suurendab oluliselt toiteallika elektroonikakomponentide (nt kondensaatorid ja trafod) vananemiskiirust ja mõjutab nende väljundkvaliteedi stabiilsust, mis viib lõpuks komponentide läbipõlemiseni ja seadmete rikkeni.
