ما هو تأثير درجة الحرارة على اتصالات تحويل التيار الكهربائي
المكون الرئيسي لمزود طاقة تبديل الاتصالات هو مقوم تبديل عالي التردد ، والذي ينضج تدريجياً مع تطور نظرية إلكترونيات الطاقة والتكنولوجيا والأجهزة الإلكترونية للطاقة. يعتمد المعدل على تقنية التبديل الناعم ، ويصبح استهلاك الطاقة أصغر ، وتكون درجة الحرارة أقل ، ويتم تقليل الحجم والوزن بشكل كبير ، ويتم تحسين الجودة الشاملة والموثوقية بشكل مستمر. ولكن في كل مرة ترتفع فيها درجة الحرارة المحيطة بمقدار 10 درجات ، يتم تقليل عمر مكونات الطاقة الرئيسية بنسبة 50 بالمائة. يرجع سبب هذا الانخفاض السريع في الحياة إلى التغيرات في درجات الحرارة. إن فشل التعب الناجم عن مختلف تركيزات الإجهاد الميكانيكي الجزئي والكلي والمواد المغناطيسية الحديدية وأجزاء أخرى سيبدأ أنواعًا مختلفة من العيوب الداخلية الدقيقة في ظل العمل المستمر للضغط المتناوب أثناء التشغيل. لذلك ، يعد ضمان التبديد الفعال للحرارة للمعدات شرطًا ضروريًا لضمان موثوقية وعمر الجهاز.
العلاقة بين درجة حرارة التشغيل والموثوقية وعمر مكونات الطاقة الإلكترونية
مصدر الطاقة هو نوع من معدات تحويل الطاقة الكهربائية. أثناء عملية التحويل ، تحتاج إلى استهلاك بعض الطاقة الكهربائية ، ويتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة ويتم إطلاقها. يرتبط الاستقرار وسرعة الشيخوخة للمكونات الإلكترونية ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة المحيطة. تتكون مكونات الطاقة الإلكترونية من مجموعة متنوعة من مواد أشباه الموصلات. نظرًا لأن فقدان مكونات الطاقة يتم تبديده عن طريق التسخين الخاص بها ، فإن الدورة الحرارية للمواد المتعددة ذات معاملات التمدد المختلفة ستسبب ضغطًا كبيرًا للغاية ، وقد تؤدي أيضًا إلى حدوث كسر فوري وفشل للمكونات. إذا تم تشغيل عنصر الطاقة في ظل ظروف درجة حرارة غير طبيعية لفترة طويلة ، فسوف يتسبب ذلك في إجهاد يؤدي إلى حدوث كسر. نظرًا لعمر الإجهاد الحراري لأشباه الموصلات ، فمن الضروري أن تعمل في نطاق درجة حرارة ثابتة ومنخفضة نسبيًا.
في الوقت نفسه ، سيؤدي التغيير السريع في الحرارة والبرودة مؤقتًا إلى اختلاف درجة حرارة أشباه الموصلات ، مما يؤدي إلى إجهاد حراري وصدمة حرارية. تخضع المكونات لضغط حراري ميكانيكي ، وعندما يكون الاختلاف في درجة الحرارة كبيرًا جدًا ، تحدث شقوق إجهاد في أجزاء مختلفة من المواد من المكونات. فشل مكون سابق لأوانه. يتطلب هذا أيضًا أن تعمل مكونات الطاقة في نطاق درجة حرارة تشغيل مستقر نسبيًا ، وتقليل التغير الحاد في درجة الحرارة ، وذلك للتخلص من تأثير صدمة الإجهاد الحراري ، وضمان التشغيل الموثوق به على المدى الطويل للمكونات.
تأثير درجة حرارة العمل على قدرة العزل للمحول
بعد تنشيط الملف الأولي للمحول ، يتدفق التدفق المغناطيسي الناتج عن الملف في قلب الحديد. نظرًا لأن القلب الحديدي نفسه موصل ، سيتم إنشاء جهد مستحث على مستوى عمودي على خط القوة المغناطيسية ، وسيتم تشكيل حلقة مغلقة على المقطع العرضي لللب الحديدي لتوليد التيار ، وهو ما يسمى "الدوامة" . يزيد "التيار الدوامي" من فقدان المحول ويزيد من ارتفاع درجة حرارة محول التسخين الأساسي للمحول. الخسارة الناتجة عن "التيار الدوامي" تسمى "خسارة الحديد". بالإضافة إلى ذلك ، يجب جرح السلك النحاسي المستخدم في المحولات. هذه الأسلاك النحاسية لها مقاومة. عندما يتدفق التيار ، ستستهلك المقاومة قدرًا معينًا من الطاقة ، وسيتم استهلاك هذا الجزء من الخسارة كحرارة. هذه الخسارة تسمى "خسارة النحاس". لذلك ، يعد فقدان الحديد وفقدان النحاس من الأسباب الرئيسية لارتفاع درجة حرارة المحولات.
مع ارتفاع درجة حرارة عمل المحول ، سيؤدي ذلك حتماً إلى تقادم الملف. عندما ينخفض أداء العزل ، تضعف مقاومة الصدمات ضد طاقة التيار الكهربائي. في هذا الوقت ، إذا كان هناك صاعقة أو زيادة في طاقة التيار الكهربائي ، فإن الجهد العكسي العالي في الجانب الأساسي من المحول سوف يكسر المحول ويجعل مصدر الطاقة غير صالح. في الوقت نفسه ، سيتم توصيل الجهد العالي في سلسلة بأجهزة الاتصال الرئيسية ، مما يتسبب في خطر تلف المعدات الرئيسية.
تأثير طريقة التبريد على درجة حرارة تشغيل مزود الطاقة
يعتمد تبديد الحرارة لمصدر الطاقة عمومًا طريقتين: التوصيل المباشر والتوصيل بالحمل الحراري. التوصيل الحراري المباشر هو نقل الطاقة الحرارية على طول الجسم من نهاية درجة الحرارة المرتفعة إلى نهاية درجة الحرارة المنخفضة ، وقدرته على التوصيل الحراري مستقرة. التوصيل الحراري هو العملية التي تميل فيها درجة حرارة السائل أو الغاز إلى أن تكون موحدة من خلال الحركة الدورانية. نظرًا لأن التوصيل الحراري ينطوي على عملية الطاقة ، فإن التبريد يكون سلسًا نسبيًا.
يتم تثبيت عنصر الشعر على المشتت الحراري المعدني ، وعن طريق بثق السطح الساخن ، يمكن نقل الطاقة من أجسام عالية ومنخفضة الطاقة ، والطاقة التي يمكن أن تشع بواسطة المشتت الحراري لمساحة كبيرة ليست كثيرة. تسمى طريقة التوصيل الحراري هذه بالتبريد الطبيعي ، ولها وقت تأخير أطول لفقدان الحرارة. كمية نقل الحرارة Q=KA t (K معامل نقل الحرارة ، منطقة نقل الحرارة ، △ t فرق درجة الحرارة) ، إذا كانت درجة الحرارة المحيطة الداخلية مرتفعة ، فإن القيمة المطلقة لـ △ t ستكون صغيرة ، إذن سيتم تقليل أداء تبديد الحرارة لطريقة نقل الحرارة هذه بشكل كبير.
تتم إضافة مروحة إلى مصدر الطاقة لتفريغ الحرارة المتراكمة في تحويل الطاقة بسرعة من مصدر الطاقة. يمكن اعتبار إمداد المروحة بالهواء المستمر إلى المشتت الحراري بمثابة نقل حراري للطاقة. تُعرف طريقة التبريد هذه باسم تبريد المروحة ، ولها وقت تأخير قصير. تبديد الحرارة Q=Km t (K معامل نقل الحرارة ، m جودة هواء نقل الحرارة ، △ t فرق درجة الحرارة) ، بمجرد انخفاض أو توقف سرعة المروحة ، تنخفض قيمة m بسرعة ، وتتراكم الحرارة في سيكون من الصعب تبديد مصدر الطاقة ، مما سيزيد بشكل كبير من سرعة تقادم المكونات الإلكترونية مثل المكثفات والمحولات في مصدر الطاقة ويؤثر على استقرار جودة الإخراج ، مما يؤدي في النهاية إلى نضوب المكونات وتعطل المعدات.
