Ảnh hưởng của nhiệt độ đến nguồn điện chuyển đổi giao tiếp là gì
Thành phần chính của nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch truyền thông là bộ chỉnh lưu chuyển mạch tần số cao, dần dần trưởng thành với sự phát triển của lý thuyết và công nghệ điện tử công suất và các thiết bị điện tử công suất. Bộ chỉnh lưu áp dụng công nghệ chuyển mạch mềm, mức tiêu thụ điện năng trở nên nhỏ hơn, nhiệt độ thấp hơn, khối lượng và trọng lượng giảm đáng kể, đồng thời chất lượng và độ tin cậy tổng thể liên tục được cải thiện. Nhưng mỗi khi nhiệt độ xung quanh tăng lên 10 độ, tuổi thọ của các bộ phận nguồn chính sẽ giảm 50%. Sở dĩ tuổi thọ giảm nhanh như vậy là do nhiệt độ thay đổi. Sự cố do mỏi gây ra bởi các nồng độ ứng suất cơ học vi mô và vĩ mô khác nhau, vật liệu sắt từ và các bộ phận khác sẽ gây ra nhiều loại khuyết tật bên trong vi mô dưới tác động liên tục của ứng suất xen kẽ trong quá trình vận hành. Do đó, đảm bảo khả năng tản nhiệt hiệu quả của thiết bị là điều kiện cần thiết để đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị.
Mối quan hệ giữa Nhiệt độ Hoạt động, Độ tin cậy và Tuổi thọ của Linh kiện Điện tử Công suất
Bộ nguồn là một loại thiết bị chuyển đổi năng lượng điện. Trong quá trình chuyển đổi, nó cần tiêu thụ một số năng lượng điện và năng lượng điện được chuyển thành nhiệt và giải phóng. Độ ổn định và tốc độ lão hóa của các linh kiện điện tử có liên quan mật thiết đến nhiệt độ môi trường. Các linh kiện điện tử công suất bao gồm nhiều loại vật liệu bán dẫn. Do sự mất mát của các thành phần năng lượng bị tiêu tan do quá trình đốt nóng của chính chúng, nên chu kỳ nhiệt của nhiều vật liệu có hệ số giãn nở khác nhau sẽ gây ra ứng suất rất đáng kể, thậm chí có thể dẫn đến gãy và hỏng bộ phận tức thời. Nếu phần tử nguồn được vận hành trong điều kiện nhiệt độ bất thường trong một thời gian dài, nó sẽ gây mỏi dẫn đến gãy. Do tuổi thọ mỏi nhiệt của chất bán dẫn nên chúng phải hoạt động trong dải nhiệt độ tương đối ổn định và thấp.
Đồng thời, sự thay đổi nhanh chóng của nóng và lạnh sẽ tạm thời tạo ra chênh lệch nhiệt độ chất bán dẫn, gây ra ứng suất nhiệt và sốc nhiệt. Các bộ phận chịu ứng suất cơ nhiệt và khi chênh lệch nhiệt độ quá lớn, các vết nứt do ứng suất sẽ gây ra ở các phần vật liệu khác nhau của các bộ phận. thất bại thành phần sớm. Điều này cũng đòi hỏi các bộ phận nguồn phải hoạt động trong dải nhiệt độ hoạt động tương đối ổn định, giảm sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ, để loại bỏ tác động của sốc ứng suất nhiệt và đảm bảo hoạt động đáng tin cậy lâu dài của các bộ phận.
Ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc đến khả năng cách điện của máy biến áp
Sau khi cuộn sơ cấp của máy biến áp được cấp điện, từ thông do cuộn dây tạo ra sẽ chạy trong lõi sắt. Vì bản thân lõi sắt là chất dẫn điện nên trên mặt phẳng vuông góc với đường sức từ sẽ sinh ra một điện thế cảm ứng, trên tiết diện ngang của lõi sắt sẽ hình thành một vòng khép kín để sinh ra dòng điện, dòng điện này được gọi là "xoáy". . "Dòng điện xoáy" này làm tăng tổn thất của máy biến áp và tăng nhiệt độ tăng nhiệt làm nóng lõi máy biến áp. Tổn thất do "dòng điện xoáy" gây ra được gọi là "tổn thất sắt". Ngoài ra, dây đồng được sử dụng trong máy biến áp cần phải được quấn. Những dây đồng này có điện trở. Khi dòng điện chạy qua, điện trở sẽ tiêu thụ một lượng điện năng nhất định và phần tổn thất này sẽ bị tiêu hao dưới dạng nhiệt. Tổn thất này được gọi là "thất thoát đồng". Do đó, tổn thất sắt và tổn thất đồng là nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của máy biến áp.
Khi nhiệt độ làm việc của máy biến áp tăng lên, chắc chắn sẽ khiến cuộn dây bị lão hóa. Khi hiệu suất cách điện của nó giảm, khả năng chống va đập đối với nguồn điện chính sẽ yếu đi. Tại thời điểm này, nếu có sét đánh hoặc điện lưới tăng vọt, điện áp ngược cao ở phía sơ cấp của máy biến áp sẽ làm hỏng máy biến áp và làm cho nguồn điện không hoạt động. Đồng thời, điện áp cao sẽ được mắc nối tiếp vào thiết bị liên lạc chính, gây nguy cơ hư hỏng cho thiết bị chính.
Ảnh hưởng của phương pháp làm mát đến nhiệt độ vận hành của nguồn điện
Tản nhiệt của nguồn điện thường áp dụng hai phương pháp: dẫn trực tiếp và dẫn đối lưu. Dẫn nhiệt trực tiếp là sự truyền năng lượng nhiệt dọc theo vật thể từ đầu nhiệt độ cao đến đầu nhiệt độ thấp và khả năng dẫn nhiệt của nó ổn định. Dẫn nhiệt đối lưu là quá trình trong đó nhiệt độ của chất lỏng hoặc chất khí có xu hướng đồng nhất thông qua chuyển động quay. Vì dẫn truyền đối lưu liên quan đến quá trình năng lượng nên quá trình làm mát diễn ra tương đối trơn tru.
Phần tử tóc được lắp đặt trên bộ tản nhiệt bằng kim loại, và bằng cách đùn bề mặt nóng, năng lượng có thể được truyền từ các cơ thể năng lượng cao và thấp, và năng lượng có thể tỏa ra từ bộ tản nhiệt diện tích lớn là không nhiều. Phương pháp dẫn nhiệt này được gọi là làm mát tự nhiên và nó có thời gian trễ để mất nhiệt lâu hơn. Lượng nhiệt truyền Q=KA△t (hệ số truyền nhiệt K, diện tích truyền nhiệt A, chênh lệch nhiệt độ △t), nếu nhiệt độ môi trường trong nhà cao thì giá trị tuyệt đối của △t sẽ nhỏ, khi đó hiệu suất tản nhiệt của phương pháp truyền nhiệt này sẽ giảm đi rất nhiều.
Một quạt được thêm vào nguồn điện để nhanh chóng thải nhiệt tích tụ trong quá trình chuyển đổi năng lượng ra khỏi nguồn điện. Việc cung cấp không khí liên tục của quạt đến bộ tản nhiệt có thể được coi là sự truyền năng lượng đối lưu. Được gọi là làm mát bằng quạt, phương pháp làm mát này có thời gian trễ ngắn. Tản nhiệt Q=Km△t (hệ số truyền nhiệt K, chất lượng không khí truyền nhiệt m, chênh lệch nhiệt độ △t), một khi tốc độ quạt giảm hoặc dừng, giá trị của m sẽ giảm nhanh chóng và nhiệt tích tụ trong nguồn điện sẽ khó tiêu tan, điều này sẽ làm tăng đáng kể tốc độ lão hóa của các linh kiện điện tử như tụ điện và máy biến áp trong nguồn điện và ảnh hưởng đến sự ổn định của chất lượng đầu ra của chúng, cuối cùng dẫn đến cháy linh kiện và hỏng thiết bị.
