Sıcaklığın iletişim anahtarlamalı güç kaynağının performansı ve ömrü üzerinde büyük bir etkisi var mı?
İletişim anahtarlamalı güç kaynağının ana bileşeni, güç elektroniği teorisi ve teknolojisinin ve güç elektroniği cihazlarının gelişmesiyle yavaş yavaş olgunlaşan yüksek frekanslı bir anahtarlama doğrultucudur. Yumuşak anahtarlama teknolojisini kullanan doğrultucu, daha az güç tüketimine, daha düşük sıcaklığa, büyük ölçüde azaltılmış hacim ve ağırlığa ve genel kalite ve güvenilirlik açısından sürekli iyileştirmeye sahiptir. Ancak ortam sıcaklığının her 10 derece artması, ana güç bileşenlerinin ömrünü yüzde 50 oranında azaltıyor. Yaşamın bu kadar hızlı azalmasının nedeni ise sıcaklık değişimleridir. Çeşitli mikroskobik ve makroskobik mekanik stres konsantrasyonlarının, ferromanyetik malzemelerin ve diğer bileşenlerin neden olduğu yorulma arızası, çalışma sırasında alternatif stresin sürekli etkisi altında çeşitli mikroskobik iç kusurları başlatacaktır. Bu nedenle ekipmanın etkili ısı dağılımının sağlanması, ekipmanın güvenilirliğinin ve ömrünün sağlanması için gerekli bir durumdur.
Çalışma Sıcaklığı ile Güç Elektroniği Bileşenlerinin Güvenilirliği ve Ömrü Arasındaki İlişki
Güç kaynağı bir tür elektrik enerjisi dönüşüm ekipmanıdır. Dönüşüm işlemi sırasında bir miktar elektrik enerjisi tüketmesi gerekir ve elektrik enerjisi ısıya dönüştürülerek açığa çıkar. Elektronik bileşenlerin stabilitesi ve eskime hızı ortam sıcaklığıyla yakından ilişkilidir. Güç elektroniği bileşenleri çeşitli yarı iletken malzemelerden oluşur. Güç bileşenlerinin kaybı kendi ısınmalarıyla dağıtıldığından, farklı genleşme katsayılarına sahip birden fazla malzemenin termal döngüsü çok önemli bir gerilime neden olacak ve hatta ani kırılmaya ve bileşen arızasına yol açabilecektir. Güç elemanının uzun süre anormal sıcaklık koşulları altında çalıştırılması durumunda kırılmaya yol açacak yorulma meydana gelecektir. Yarıiletkenlerin ısıl yorulma ömürleri nedeniyle nispeten kararlı ve düşük sıcaklık aralığında çalışmaları gerekmektedir.
Aynı zamanda hızlı soğuk ve ısı değişimleri geçici olarak yarı iletken sıcaklık farkı oluşturacak ve bu da termal strese ve termal şoka neden olacaktır. Sıcaklık farkı çok büyük olduğunda bileşeni termal-mekanik gerilime maruz bırakmak, bileşenin farklı malzeme kısımlarında gerilim çatlaklarına neden olacaktır. Erken bileşen arızası. Bu aynı zamanda güç bileşenlerinin nispeten istikrarlı bir çalışma sıcaklığı aralığında çalışmasını, termal stres şokunun etkisini ortadan kaldıracak şekilde sıcaklıktaki keskin değişiklikleri azaltmasını ve bileşenlerin uzun vadeli güvenilir çalışmasını sağlamasını gerektirir.
Çalışma sıcaklığının transformatörün yalıtım kapasitesine etkisi
Transformatörün birincil sargısına enerji verildikten sonra bobin tarafından üretilen manyetik akı demir çekirdekte akar. Demir çekirdeğin kendisi bir iletken olduğundan, manyetik kuvvet çizgisine dik bir düzlemde indüklenmiş bir potansiyel oluşturulacak ve demir çekirdeğin kesiti üzerinde "girdap" adı verilen akımı oluşturmak için kapalı bir döngü oluşturulacaktır. . Bu "girdap akımı" transformatörün kaybını arttırır ve transformatörün çekirdek ısıtma transformatörünün sıcaklık artışını arttırır. "Girdap akımının" neden olduğu kayba "demir kaybı" denir. Ayrıca transformatörde kullanılan bakır telin de sarılması gerekmektedir. Bu bakır tellerin direnci vardır. Akım aktığında direnç belli bir miktar güç tüketecek ve kaybın bu kısmı ısı olarak tüketilecektir. Bu kayba "bakır kaybı" denir. Bu nedenle demir kaybı ve bakır kaybı transformatörün sıcaklık artışının ana nedenleridir.
