ผลกระทบของอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งการสื่อสาร

ผลกระทบของอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งการสื่อสาร

ส่วนประกอบหลักของแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารคือวงจรเรียงกระแสสลับความถี่สูง ซึ่งค่อยๆ พัฒนาและเติบโตเต็มที่ด้วยการพัฒนาทฤษฎีและเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังตลอดจนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง วงจรเรียงกระแสที่ใช้เทคโนโลยีซอฟต์สวิตชิ่งช่วยลดการใช้พลังงาน ลดอุณหภูมิ ลดปริมาตรและน้ำหนักลงอย่างมาก และปรับปรุงคุณภาพและความน่าเชื่อถือโดยรวมอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม เมื่อใดก็ตามที่อุณหภูมิโดยรอบเพิ่มขึ้น 10 องศา อายุการใช้งานของส่วนประกอบพลังงานหลักจะลดลง 50 เปอร์เซ็นต์ สาเหตุของอายุขัยที่ลดลงอย่างรวดเร็วนั้นล้วนเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความล้มเหลวของความเมื่อยล้าที่เกิดจากความเข้มข้นของความเค้นเชิงกลระดับจุลภาคและระดับมหภาค วัสดุเฟอร์โรแมกเนติก และส่วนประกอบอื่นๆ จะทำให้เกิดข้อบกพร่องภายในระดับจุลภาคประเภทต่างๆ ภายใต้การกระทำอย่างต่อเนื่องของความเค้นสลับระหว่างการทำงาน ดังนั้นการรับรองการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์จึงเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นในการรับรองความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน

ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิในการทำงานกับความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลัง

แหล่งจ่ายไฟคืออุปกรณ์แปลงพลังงานไฟฟ้าที่ใช้พลังงานไฟฟ้าบางส่วนในระหว่างกระบวนการแปลง ซึ่งจะถูกแปลงเป็นความร้อนและปล่อยออกมา ความเสถียรและอัตราการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์กำลังประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์หลายชนิด เนื่องจากการสูญเสียส่วนประกอบพลังงานระหว่างการทำงานจะกระจายไปตามความร้อนของตัวเอง การหมุนเวียนความร้อนของวัสดุต่างๆ ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่แตกต่างกัน ซึ่งเชื่อมต่อถึงกัน อาจทำให้เกิดความเครียดอย่างมีนัยสำคัญ และอาจนำไปสู่การแตกหักทันที นำไปสู่ความล้มเหลวของส่วนประกอบ . หากส่วนประกอบกำลังทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่ผิดปกติเป็นเวลานาน จะทำให้เกิดความล้าจนทำให้เกิดการแตกหักได้ เนื่องจากอายุความล้าจากความร้อนของเซมิคอนดักเตอร์ จึงจำเป็นต้องทำงานภายในช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างคงที่และต่ำ

ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วทั้งเย็นและร้อนจะสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิในเซมิคอนดักเตอร์ชั่วคราว ส่งผลให้เกิดความเครียดจากความร้อนและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน ทำให้ส่วนประกอบทนทานต่อความเค้นเชิงกลจากความร้อน และเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิมากเกินไป อาจส่งผลให้เกิดการแตกร้าวจากความเค้นในส่วนวัสดุต่างๆ ของส่วนประกอบได้ ความล้มเหลวของส่วนประกอบก่อนเวลาอันควร นอกจากนี้ยังกำหนดให้ส่วนประกอบด้านพลังงานทำงานภายในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ค่อนข้างเสถียร ซึ่งช่วยลดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็วเพื่อขจัดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว และรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาวของส่วนประกอบต่างๆ

อิทธิพลของอุณหภูมิในการทำงานต่อความจุฉนวนของหม้อแปลง

หลังจากที่ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าได้รับพลังงานแล้ว ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากขดลวดจะไหลผ่านแกนเหล็ก เนื่องจากแกนเหล็กเองเป็นตัวนำ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจึงถูกสร้างขึ้นในระนาบตั้งฉากกับเส้นสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดวงจรปิดบนหน้าตัดของแกนเหล็กและสร้างกระแสไฟฟ้า ที่เรียกว่า "กระแสวน" ปัจจุบัน". 'กระแสไหลวน' นี้จะเพิ่มการสูญเสียของหม้อแปลงและเพิ่มอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงเนื่องจากความร้อนของแกนเหล็ก การสูญเสียที่เกิดจาก "กระแสน้ำวน" เรียกว่า "การสูญเสียธาตุเหล็ก" นอกจากนี้ต้องพันลวดทองแดงที่ใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าด้วย สายทองแดงเหล่านี้มีความต้านทานซึ่งจะสิ้นเปลืองพลังงานจำนวนหนึ่งเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน การสูญเสียนี้จะกลายเป็นความร้อนและถูกใช้ไป ซึ่งเรียกว่า "การสูญเสียทองแดง" ดังนั้นการสูญเสียเหล็กและทองแดงจึงเป็นสาเหตุหลักของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทำงานของหม้อแปลง