Apa efek suhu pada catu daya switching komunikasi
Komponen utama dari catu daya switching komunikasi adalah penyearah switching frekuensi tinggi, yang secara bertahap matang dengan perkembangan teori dan teknologi elektronika daya dan perangkat elektronika daya. Penyearah mengadopsi teknologi soft switching, konsumsi daya menjadi lebih kecil, suhu lebih rendah, volume dan berat sangat berkurang, dan kualitas dan keandalan keseluruhan terus ditingkatkan. Namun setiap kali suhu sekitar naik 10 derajat, masa pakai komponen daya utama berkurang hingga 50 persen. Alasan penurunan kehidupan yang begitu cepat adalah karena perubahan suhu. Kegagalan kelelahan yang disebabkan oleh berbagai konsentrasi tegangan mekanik mikro dan makro, bahan feromagnetik dan bagian lain akan memulai berbagai jenis cacat internal mikro di bawah tindakan terus menerus dari tegangan bolak-balik selama operasi. Oleh karena itu, memastikan pembuangan panas peralatan yang efektif adalah syarat yang diperlukan untuk memastikan keandalan dan masa pakai peralatan.
Hubungan antara Suhu Operasi dan Keandalan dan Masa Pakai Komponen Elektronika Daya
Catu daya adalah sejenis peralatan konversi energi listrik. Selama proses konversi, diperlukan konsumsi energi listrik, dan energi listrik diubah menjadi panas dan dilepaskan. Stabilitas dan kecepatan penuaan komponen elektronik terkait erat dengan suhu sekitar. Komponen elektronika daya terdiri dari berbagai bahan semikonduktor. Karena hilangnya komponen daya dihamburkan oleh pemanasannya sendiri, siklus termal beberapa bahan dengan koefisien muai yang berbeda akan menyebabkan tekanan yang sangat signifikan, dan bahkan dapat menyebabkan kerusakan seketika dan kegagalan komponen. Jika elemen daya dioperasikan dalam kondisi suhu yang tidak normal dalam waktu yang lama, akan menyebabkan kelelahan yang akan menyebabkan patah tulang. Karena umur kelelahan termal semikonduktor, semikonduktor harus bekerja dalam kisaran suhu yang relatif stabil dan rendah.
Pada saat yang sama, perubahan panas dan dingin yang cepat untuk sementara akan menghasilkan perbedaan suhu semikonduktor, yang akan menyebabkan tekanan termal dan kejutan termal. Komponen mengalami tekanan termal-mekanis, dan ketika perbedaan suhu terlalu besar, retak tegangan terjadi di bagian material komponen yang berbeda. kegagalan komponen prematur. Ini juga mensyaratkan bahwa komponen daya harus bekerja dalam kisaran suhu pengoperasian yang relatif stabil, mengurangi perubahan suhu yang tajam, untuk menghilangkan dampak kejutan tegangan termal, dan memastikan pengoperasian komponen yang andal dalam jangka panjang.
Pengaruh temperatur kerja terhadap kapasitas isolasi trafo
Setelah belitan primer transformator diberi energi, fluks magnet yang dihasilkan oleh kumparan mengalir dalam inti besi. Karena inti besi itu sendiri adalah konduktor, potensial induksi akan dihasilkan pada bidang yang tegak lurus dengan garis gaya magnet, dan loop tertutup akan terbentuk pada penampang inti besi untuk menghasilkan arus, yang disebut " pusaran ". . "Arus eddy" ini meningkatkan kerugian trafo dan meningkatkan kenaikan suhu trafo pemanas inti trafo. Kerugian yang disebabkan oleh "arus eddy" disebut "kerugian besi". Selain itu, kawat tembaga yang digunakan pada trafo perlu dililit. Kabel tembaga ini memiliki hambatan. Ketika arus mengalir, resistansi akan mengkonsumsi sejumlah daya, dan bagian dari kerugian ini akan dikonsumsi sebagai panas. Kerugian ini disebut "kerugian tembaga". Oleh karena itu, kehilangan besi dan kehilangan tembaga adalah alasan utama kenaikan suhu trafo.
Saat suhu kerja trafo naik, pasti akan menyebabkan koil menua. Ketika kinerja insulasinya menurun, ketahanan benturan terhadap daya listrik akan melemah. Pada saat ini, jika terjadi sambaran petir atau lonjakan listrik, tegangan balik yang tinggi di sisi primer trafo akan merusak trafo dan membuat catu daya tidak valid. Pada saat yang sama, tegangan tinggi akan dihubungkan secara seri ke peralatan komunikasi utama sehingga menimbulkan resiko kerusakan pada peralatan utama.
Pengaruh metode pendinginan pada suhu pengoperasian catu daya
Pembuangan panas catu daya umumnya mengadopsi dua metode: konduksi langsung dan konveksi konduksi. Konduksi panas langsung adalah transfer energi panas di sepanjang objek dari ujung suhu tinggi ke ujung suhu rendah, dan kemampuan konduksi panasnya stabil. Konduksi konvektif adalah proses di mana suhu cairan atau gas cenderung seragam melalui gerakan berputar. Karena konduksi konvektif melibatkan proses daya, pendinginan relatif lancar.
Elemen rambut dipasang pada heat sink logam, dan dengan mengekstrusi permukaan panas, energi dapat ditransfer dari badan energi tinggi dan rendah, dan energi yang dapat dipancarkan oleh heat sink area besar tidak banyak. Metode konduksi panas ini disebut pendinginan alami, dan memiliki waktu tunda yang lebih lama untuk kehilangan panas. Jumlah perpindahan panas Q=KA△t (koefisien perpindahan panas K, Luas perpindahan panas, △t perbedaan suhu), jika suhu lingkungan dalam ruangan tinggi, nilai absolut △t akan kecil, maka kinerja pembuangan panas dari metode perpindahan panas ini akan sangat berkurang.
Kipas ditambahkan ke catu daya untuk melepaskan panas yang terakumulasi dalam konversi energi dari catu daya dengan cepat. Pasokan udara yang terus menerus dari kipas ke unit pendingin dapat dianggap sebagai transfer energi konvektif. Dikenal sebagai pendinginan kipas, metode pendinginan ini memiliki waktu tunda yang singkat. Disipasi panas Q=Km△t (koefisien perpindahan panas K, kualitas udara perpindahan panas m, △t perbedaan suhu), setelah kecepatan kipas berkurang atau berhenti, nilai m akan berkurang dengan cepat, dan panas terkumpul di catu daya akan sulit dihilangkan, yang akan sangat meningkatkan kecepatan penuaan komponen elektronik seperti kapasitor dan transformator dalam catu daya dan memengaruhi stabilitas kualitas keluarannya, yang pada akhirnya menyebabkan kejenuhan komponen dan kegagalan peralatan.
