Vpliv temperature na zmogljivost in življenjsko dobo komunikacijskega stikalnega napajanja
Glavna komponenta komunikacijskega preklopnega napajalnika je visokofrekvenčni preklopni usmernik, ki se postopoma razvija in dozoreva skupaj z razvojem teorije in tehnologije močnostne elektronike ter močnostnih elektronskih naprav. Poraba energije usmernikov s tehnologijo mehkega preklopa postane manjša, temperatura je nižja, prostornina in teža se bistveno zmanjšata, splošna kakovost in zanesljivost pa se nenehno izboljšujeta. Kadarkoli pa se temperatura okolja dvigne za 10 stopinj, se življenjska doba glavnih napajalnih komponent skrajša za 50 odstotkov. Razlogi za tako hiter upad življenja so vse posledica temperaturnih sprememb. Odpoved zaradi utrujenosti, ki jo povzročijo različne mikro- in makromehanske koncentracije napetosti, feromagnetni materiali in druge komponente, ki delujejo pod neprekinjenim delovanjem izmenične napetosti, bo povzročilo številne vrste mikro-notranjih napak. Zato je zagotovitev učinkovitega odvajanja toplote opreme nujen pogoj za zagotavljanje zanesljivosti in življenjske dobe opreme.
Razmerje med delovno temperaturo ter zanesljivostjo in življenjsko dobo močnostnih elektronskih komponent
Napajalnik je oprema za pretvorbo električne energije, ki mora v samem procesu pretvorbe porabiti nekaj električne energije, ta električna energija pa se pretvori v sproščanje toplote. Stabilnost in stopnja staranja elektronskih komponent sta tesno povezani s temperaturo okolja. Komponente močnostne elektronike so sestavljene iz različnih polprevodniških materialov. Ker se izguba močnostnih komponent med delovanjem razprši z njihovim lastnim ustvarjanjem toplote, lahko toplotno kroženje več materialov z različnimi koeficienti razteznosti med seboj povzroči zelo velike napetosti in lahko celo privede do takojšnjega loma in okvare komponent . Če močnostni element dlje časa deluje pri nenormalnih temperaturnih pogojih, se bo pojavila utrujenost, ki bo povzročila zlom. Obstoj življenjske dobe zaradi toplotne utrujenosti v polprevodnikih zahteva, da delujejo v razmeroma stabilnem in nizkem temperaturnem območju.
Istočasno lahko hitre vroče in hladne spremembe začasno povzročijo temperaturne razlike polprevodnikov, ki lahko povzročijo toplotne obremenitve in toplotne šoke. Komponente so podvržene toplotno-mehanskim obremenitvam, ki ob preveliki temperaturni razliki povzročijo napetostne razpoke v različnih materialnih delih komponent. Povzročite predčasno odpoved komponente. To zahteva tudi, da morajo napajalne komponente delovati v razmeroma stabilnem delovnem temperaturnem območju, zmanjšati hitre spremembe temperature, da se odpravi vpliv toplotnega stresa, da se zagotovi dolgoročno zanesljivo delovanje komponent.
Delovna temperatura na izolacijski zmogljivosti transformatorja
Primarno navitje transformatorja je pod napetostjo, magnetni tok, ki ga ustvari tuljava v toku jedra, ker je jedro samo prevodnik, bo pravokotno na ravnino magnetnih silnic povzročil induciran potencial v prerezu jedra do tvorijo zaprto zanko in proizvajajo tok, znan kot "vrtinčni tok". Ta "vrtinčni tok" poveča izgubo transformatorja in poveča temperaturo transformatorja za ogrevanje jedra transformatorja. Izguba, ki jo povzroča "vrtinčni tok", se imenuje "izguba železa". Poleg navijanja transformatorja z bakreno žico, te bakrene žice obstajajo odpornost, tok, ki teče skozi upor, bo porabil določeno količino energije, ta del izgube v toploto in porabo, je rekel, da je ta izguba "izguba bakra". Torej je izguba železa in izguba bakra glavni razlog za dvig temperature transformatorja.
Ko se temperatura transformatorja dvigne, bo neizogibno povzročilo staranje tuljave, ko se bodo njene izolacijske lastnosti zmanjšale, kar bo povzročilo oslabljeno odpornost na vpliv električne energije. V tem času, če pride do udara strele ali napetosti v električnem omrežju, se bo primarni transformator v transformatorju pojavil v visoki protinapetosti okvare transformatorja, tako da pride do okvare napajanja, medtem ko je v glavnih komunikacijah tudi visokotlačni niz opreme, ki vključuje tveganje poškodbe glavne opreme.
