コミュニケーションスイッチング電源のパフォーマンスと生活に対する温度の影響
通信スイッチング電源の主なコンポーネントは、高周波スイッチング整流器です。これは、パワーエレクトロニクスの理論と技術とパワー電子デバイスの開発により徐々に成熟しています。ソフトスイッチングテクノロジーを使用した整流器は、電力消費量を減らし、温度が低く、体積と体重が大幅に低下し、全体的な品質と信頼性が継続的に向上しました。しかし、周囲温度が10度上昇するたびに、主電源コンポーネントの寿命は50％減少します。寿命が急速に減少する理由は、温度の変化によるものです。さまざまなミクロおよびマクロの機械的応力濃度、強磁性材料、およびその他の成分によって引き起こされる疲労障害は、動作中の連続的な交互のストレスの下でさまざまなタイプの微小内部欠陥を発症します。したがって、機器の効果的な熱散逸を確保することは、その信頼性と寿命を確保するために必要な条件です。
動作温度と電力電子コンポーネントの信頼性と寿命との関係
電源は、変換プロセス中にいくらかの電気エネルギーを消費する電気エネルギー変換装置であり、その後、熱に変換されて放出されます。電子部品の安定性と老化率は、周囲温度に密接に関連しています。パワー電子コンポーネントは、さまざまな半導体材料で構成されています。動作中の電力成分の損失が独自の熱生成によって消散されるという事実により、さまざまな膨張係数を持つさまざまな材料の熱サイクリングは、有意なストレスを引き起こし、瞬間的な骨折を引き起こし、成分の故障を引き起こす可能性があります。電力成分が異常な温度条件下で長時間動作する場合、骨折につながる疲労を引き起こします。半導体の熱疲労寿命のため、比較的安定した低温範囲内で動作する必要があります。
同時に、温度の急速な変化は、半導体の温度差を一時的に生成する可能性があり、その結果、熱応力と熱ショックが生じます。コンポーネントを熱機械応力にさらし、温度差が大きすぎると、コンポーネントの異なる材料部分で応力亀裂が発生する可能性があります。コンポーネントの早期障害を引き起こします。これには、比較的安定した温度範囲内で動作する電力コンポーネントが必要であり、急速な温度変化を減らして熱応力の影響を排除し、コンポーネントの長期的な信頼できる動作を確保します。
トランスの断熱能力に対する作業温度の影響
トランスの一次巻線がエネルギーを与えた後、コイルによって生成される磁束が鉄のコアを通過します。鉄のコア自体は導体であるため、誘導電位は磁場線に垂直な平面で生成され、鉄のコアの断面に閉ループを形成し、「渦電流」と呼ばれる電流を生成します。この「渦電流」は、変圧器の損失を増加させ、変圧器の鉄のコアを加熱し、変圧器の温度上昇を増加させます。渦電流によって引き起こされる損失は、「鉄損失」と呼ばれます。さらに、巻線トランスに使用される銅線は抵抗性があり、電流が流れているときに一定量の電力を消費します。この損失は熱になり、「銅損失」と呼ばれます。したがって、鉄と銅の損失は、変圧器動作の温度上昇の主な原因です。
