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        温度对通信开关电源性能和寿命的影响

        添加时间:2016/11/24  浏览?#38382;?219


            通信开关电源的主要部件是高频开关整流器它?#21069;?#38543;功率电子学理论和技术及功率电子器件的发展而逐渐发展成熟的采用软开关技术的整流器功耗变得更小温度更低体积和重量都有大幅度下降整体质量和可靠性?#27426;?#25552;高但是每当环境温度升高10时主要功率元件的寿命减少50出现这样寿命迅速下降的原因都是由于温度的变化由各种微观和宏观机械应力集中所导致的疲劳失效,铁磁性材料及其他零部件运行时在交变应力?#20013;?#20316;用下,将萌生多种类型的微观内部缺陷因此保证设备的有效散热是保证设备可靠性和寿命的必要条件

             1 工作温度与功率电子组件的可靠性和寿命的关系

        电源是一种电能转换设备在转换过程中本身需要消耗掉一些电能而这些电能则被转化为热量?#32479;?#30005;子元件工作的稳定性与老化速度是和环境温度息息相关的功率电子组件是由多种半导体材料组成的由于开关电源功率元件工作时的损耗是由其自身发热来散失所以膨胀系数不同的多种材料相互联系的热循环会引起非常显著的应力甚至有可能导致?#24067;?#26029;裂使元件失效若功率元件长期工作在异常的温度条件下会引发将导致断裂的疲劳由于半导体存在热疲劳寿命这就要求其应该工作在相对稳定和低的温度范围内

        同时快速的冷热变化会暂时的产生半导体温度差从而会产生热应力与热冲击使元件承受热DD机械应力当温差过大时导致元件的不同材料部分产生应力裂纹使元件过早失效这也就要求功率元件应工作在相对稳定的工作温度范围内减少温度的?#26412;?#21464;化以消除热应力冲击的影响保证元件长期可靠的工作

             2工作温度对变压器的绝缘能力影响

        开关电源变压器的初?#24230;?#32452;通电后线圈所产生的磁通在铁心流动由于铁心本身是导体在垂直于磁力线的平面上会产生感应电?#30130;?#22312;铁心的断面上形成闭合回路并产生电流称为涡流这个涡流使变压器的损耗增加并使变压器的铁心发热变压器的温升增加由涡流所产生的损耗称为铁损另外要绕制变压器使用的铜线这些铜导线存在着电阻 电流流过时这电阻会消耗?#27426;?#30340;功率这部分损耗变成热量而消耗称这种损耗为铜损所以铁损和铜损是变压器工作产生温升的主要原因

        由于变压器工作温度升必然造成线圈老化当其绝缘性能下降后导致抗市电的冲击能力减弱这时若有雷击或市电浪涌出?#36136;保?#22312;变压器的初级出现的高反压会将变压器击穿使开关电源失效同时还有高压串入通信主设备组成主设备损坏的危险

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