संचार स्विचिंग विद्युत आपूर्ति पर तापमान का क्या प्रभाव पड़ता है?
संचार स्विचिंग बिजली आपूर्ति का मुख्य घटक एक उच्च-आवृत्ति स्विचिंग रेक्टिफायर है, जो धीरे-धीरे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स सिद्धांत और प्रौद्योगिकी और पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास के साथ परिपक्व होता है। रेक्टिफायर नरम स्विचिंग तकनीक को अपनाता है, बिजली की खपत कम हो जाती है, तापमान कम हो जाता है, मात्रा और वजन बहुत कम हो जाता है, और समग्र गुणवत्ता और विश्वसनीयता में लगातार सुधार होता है। लेकिन हर बार जब परिवेश का तापमान 10 डिग्री बढ़ जाता है, तो मुख्य बिजली घटकों का जीवन 50 प्रतिशत कम हो जाता है। जीवन में इतनी तेजी से गिरावट का कारण तापमान में बदलाव है। विभिन्न सूक्ष्म और स्थूल यांत्रिक तनाव सांद्रता, लौहचुंबकीय सामग्री और अन्य भागों के कारण होने वाली थकान विफलता ऑपरेशन के दौरान वैकल्पिक तनाव की निरंतर कार्रवाई के तहत विभिन्न प्रकार के सूक्ष्म आंतरिक दोषों को शुरू करेगी। इसलिए, उपकरण की विश्वसनीयता और जीवन सुनिश्चित करने के लिए उपकरण का प्रभावी ताप अपव्यय सुनिश्चित करना एक आवश्यक शर्त है।
ऑपरेटिंग तापमान और विश्वसनीयता और पावर इलेक्ट्रॉनिक घटकों के जीवनकाल के बीच संबंध
विद्युत आपूर्ति एक प्रकार का विद्युत ऊर्जा रूपांतरण उपकरण है। रूपांतरण प्रक्रिया के दौरान, इसे कुछ विद्युत ऊर्जा का उपभोग करने की आवश्यकता होती है, और विद्युत ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित किया जाता है और जारी किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक घटकों की स्थिरता और उम्र बढ़ने की गति का परिवेश के तापमान से गहरा संबंध है। पावर इलेक्ट्रॉनिक घटक विभिन्न प्रकार की अर्धचालक सामग्रियों से बने होते हैं। चूंकि बिजली घटकों का नुकसान उनके स्वयं के ताप से समाप्त हो जाता है, विभिन्न विस्तार गुणांक के साथ कई सामग्रियों का थर्मल चक्र बहुत महत्वपूर्ण तनाव पैदा करेगा, और यहां तक कि तात्कालिक फ्रैक्चर और घटक विफलता का कारण भी बन सकता है। यदि बिजली तत्व को लंबे समय तक असामान्य तापमान की स्थिति में संचालित किया जाता है, तो इससे थकान होगी जिससे फ्रैक्चर हो जाएगा। अर्धचालकों के तापीय थकान जीवन के कारण, यह आवश्यक है कि वे अपेक्षाकृत स्थिर और कम तापमान सीमा में काम करें।
साथ ही, गर्मी और ठंड का तीव्र परिवर्तन अस्थायी रूप से अर्धचालक तापमान अंतर उत्पन्न करेगा, जो थर्मल तनाव और थर्मल शॉक का कारण बनेगा। घटक थर्मल-मैकेनिकल तनाव के अधीन होते हैं, और जब तापमान का अंतर बहुत बड़ा होता है, तो घटकों के विभिन्न भौतिक भागों में तनाव दरारें पैदा हो जाती हैं। समयपूर्व घटक विफलता. इसके लिए यह भी आवश्यक है कि बिजली घटकों को अपेक्षाकृत स्थिर ऑपरेटिंग तापमान रेंज में काम करना चाहिए, तापमान में तेज बदलाव को कम करना चाहिए, ताकि थर्मल तनाव के झटके के प्रभाव को खत्म किया जा सके और घटकों के दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित किया जा सके।
ट्रांसफार्मर की इन्सुलेशन क्षमता पर कार्यशील तापमान का प्रभाव
ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग सक्रिय होने के बाद, कॉइल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय प्रवाह लोहे के कोर में प्रवाहित होता है। चूँकि लौह कोर स्वयं एक चालक है, चुंबकीय बल रेखा के लंबवत समतल पर एक प्रेरित क्षमता उत्पन्न होगी, और धारा उत्पन्न करने के लिए लौह कोर के क्रॉस सेक्शन पर एक बंद लूप बनेगा, जिसे "भंवर" कहा जाता है। . यह "एडी करंट" ट्रांसफार्मर के नुकसान को बढ़ाता है और ट्रांसफार्मर के कोर हीटिंग ट्रांसफार्मर के तापमान में वृद्धि करता है। "एडी करंट" से होने वाली हानि को "लौह हानि" कहा जाता है। इसके अलावा, ट्रांसफार्मर में उपयोग किए जाने वाले तांबे के तार को घाव करना होगा। इन तांबे के तारों में प्रतिरोध होता है। जब धारा प्रवाहित होती है, तो प्रतिरोध एक निश्चित मात्रा में बिजली की खपत करेगा, और नुकसान का यह हिस्सा गर्मी के रूप में खपत होगा। इस हानि को "तांबा हानि" कहा जाता है। इसलिए, लोहे की हानि और तांबे की हानि ट्रांसफार्मर के तापमान में वृद्धि का मुख्य कारण है।
जैसे-जैसे ट्रांसफार्मर का कार्य तापमान बढ़ता है, यह अनिवार्य रूप से कॉइल की उम्र बढ़ने का कारण बनेगा। जब इसका इन्सुलेशन प्रदर्शन कम हो जाता है, तो मुख्य बिजली के खिलाफ प्रभाव प्रतिरोध कमजोर हो जाएगा। इस समय, यदि बिजली गिरती है या मुख्य बिजली में वृद्धि होती है, तो ट्रांसफार्मर के प्राथमिक पक्ष पर उच्च रिवर्स वोल्टेज ट्रांसफार्मर को तोड़ देगा और बिजली की आपूर्ति को अमान्य कर देगा। साथ ही, उच्च वोल्टेज मुख्य संचार उपकरण से श्रृंखला में जुड़ा होगा, जिससे मुख्य उपकरण को नुकसान होने का खतरा होगा।
बिजली आपूर्ति परिचालन तापमान पर शीतलन विधि का प्रभाव
बिजली आपूर्ति का ताप अपव्यय आम तौर पर दो तरीकों को अपनाता है: प्रत्यक्ष चालन और संवहन चालन। प्रत्यक्ष ऊष्मा चालन वस्तु के साथ उच्च तापमान वाले छोर से निम्न तापमान वाले छोर तक ऊष्मा ऊर्जा का स्थानांतरण है, और इसकी ऊष्मा चालन क्षमता स्थिर होती है। संवहन चालन वह प्रक्रिया है जिसमें रोटरी गति के माध्यम से तरल या गैस का तापमान एक समान हो जाता है। चूंकि संवहन चालन में बिजली प्रक्रिया शामिल होती है, इसलिए शीतलन अपेक्षाकृत सुचारू होता है।
बाल तत्व को धातु हीट सिंक पर स्थापित किया जाता है, और गर्म सतह को बाहर निकालकर, उच्च और निम्न ऊर्जा निकायों से ऊर्जा स्थानांतरित की जा सकती है, और बड़े क्षेत्र के हीट सिंक द्वारा विकिरणित की जा सकने वाली ऊर्जा अधिक नहीं होती है। इस ऊष्मा चालन विधि को प्राकृतिक शीतलन कहा जाता है, और इसमें ऊष्मा हानि में देरी का समय अधिक होता है। गर्मी हस्तांतरण की मात्रा Q=KA△t (K गर्मी हस्तांतरण गुणांक, एक गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र, △t तापमान अंतर), यदि इनडोर परिवेश का तापमान अधिक है, तो △t का पूर्ण मान छोटा होगा, फिर इस ऊष्मा स्थानांतरण विधि का ऊष्मा अपव्यय प्रदर्शन बहुत कम हो जाएगा।
ऊर्जा रूपांतरण में एकत्रित गर्मी को बिजली आपूर्ति से बाहर निकालने के लिए बिजली आपूर्ति में एक पंखा जोड़ा जाता है। हीट सिंक को पंखे की निरंतर वायु आपूर्ति को ऊर्जा का संवहन हस्तांतरण माना जा सकता है। फैन कूलिंग के रूप में जानी जाने वाली इस कूलिंग विधि में विलंब का समय कम होता है। ऊष्मा अपव्यय Q=Km△t (K ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक, m ऊष्मा स्थानांतरण वायु गुणवत्ता, △t तापमान अंतर), एक बार पंखे की गति कम हो जाती है या बंद हो जाती है, तो m का मान तेजी से घट जाएगा, और गर्मी जमा हो जाएगी बिजली आपूर्ति को नष्ट करना मुश्किल होगा, जिससे बिजली आपूर्ति में कैपेसिटर और ट्रांसफार्मर जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों की उम्र बढ़ने की गति में काफी वृद्धि होगी और उनके आउटपुट गुणवत्ता की स्थिरता प्रभावित होगी, जिससे अंततः घटक बर्नआउट और उपकरण विफलता हो जाएगी।
