开关电源冷却方式对性能和使用寿命的影响

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高温环境下开关电源的稳定性研究

高温环境下开关电源的稳定性研究

高温环境下开关电源的稳定性研究近年来,随着高温环境下电子设备的使用日益普及,研究高温环境下开关电源的稳定性变得越来越重要。

开关电源是现代电子设备中常用的电源转换器,其稳定性直接影响到设备的性能和可靠性。

因此,在高温环境下对开关电源的稳定性进行研究具有重要的意义。

高温环境对开关电源的稳定性造成了许多挑战。

首先,高温环境会导致电容器的寿命缩短,使得电容器在高温下容易老化和泄漏,从而影响开关电源的工作稳定性。

其次,高温会导致电感器的电阻增加,从而影响开关电源的效率和输出稳定性。

此外,高温还会导致电路元件的温度漂移,增加电阻和电容器的温度系数,使得电路参数的变化更加显著。

因此,研究高温环境下开关电源的稳定性对于提高电子设备在极端环境下的可靠性至关重要。

在研究高温环境下开关电源的稳定性时,可以从以下几个方面入手:首先,需要选择合适的材料和元件。

在高温环境下,选择耐高温、抗老化、低温漂移的材料和元件对于保证开关电源的稳定性非常重要。

例如,使用高温稳定性好的陶瓷电容器和耐高温的电感器可以减少元件的老化和温度漂移。

其次,需要进行热设计和散热改进。

高温环境下,开关电源的散热问题更加突出。

通过合理的热设计和散热改进,可以降低电路元件的温度,提高整个电源系统的稳定性。

例如,可以采用散热片、风扇等降温措施,提高散热效果。

同时,需要优化电路拓扑和控制策略。

电路拓扑和控制策略是影响开关电源稳定性的关键因素。

通过优化电路拓扑和控制策略,可以减少开关电源在高温环境下的失调和失效。

例如,采用恒频控制策略和合适的电路拓扑,可以提高开关电源的效率和稳定性。

此外,还需要进行严格的高温环境下的实验测试和可靠性评估。

通过实验测试和可靠性评估,可以验证开关电源在高温环境下的稳定性,并找出可能存在的问题和改进的空间。

例如,可以进行高温老化实验、高温长时间工作实验等,评估开关电源在高温环境下的性能和可靠性。

总之,高温环境下开关电源的稳定性研究具有重要的意义。

led开关电源使用温度范围

led开关电源使用温度范围

led开关电源使用温度范围
LED开关电源在使用过程中,对温度有着一定的要求。

为了保证其稳定性和使用寿命,必须控制好电源的周围温度。

一般来说,LED开关电源的工作温度范围在0℃-50℃之间是比较理想的。

在高温环境下,电源的稳定性会受到影响,可能导致LED灯的闪烁或熄灭。

而在低温环境下,电源可能会变得不稳定,导致灯光闪烁或无法启动。

为了确保LED开关电源在各种环境下的稳定性,建议采取以下措施:
1. 选择合适规格的电源设备,确保其在工作环境温度下能够正常工作。

2. 安装适当的散热设备,如风扇或散热片,以降低电源的温度。

3. 避免将电源放置在密闭、高温的环境中,确保其周围有足够的通风空间。

4. 定期检查电源的工作状态,及时发现和处理异常情况。

总之,正确使用LED开关电源并保持其工作环境的适宜温度,可以延长设备的使用寿命,并确保其稳定性和可靠性。

开关电源老化测试标准

开关电源老化测试标准

开关电源老化测试标准一、引言。

开关电源是现代电子设备中常用的一种电源供应方式,它具有体积小、效率高、可靠性强等优点,因此在各种电子产品中得到了广泛的应用。

然而,随着使用时间的增长,开关电源中的一些元器件会逐渐老化,可能导致电源性能下降甚至故障。

为了确保开关电源在长期使用过程中的稳定性和可靠性,需要进行老化测试,以验证其性能和寿命。

二、老化测试标准的重要性。

1. 保障产品质量,通过老化测试,可以及时发现电源中的潜在问题,避免故障在使用过程中暴露,从而保障产品质量。

2. 确保产品稳定性,老化测试可以验证开关电源在长时间工作后的性能表现,确保其在各种使用环境下的稳定性。

3. 提高产品可靠性,通过老化测试,可以评估开关电源的使用寿命和可靠性,为产品设计和改进提供参考依据。

三、老化测试标准的内容。

1. 测试环境,老化测试应在恒温恒湿的环境下进行,以模拟实际使用条件。

同时,应考虑到电源在不同环境下的工作情况,如高温、低温、高湿等。

2. 测试时间,老化测试的时间应根据产品的预期使用寿命和实际使用环境来确定,一般应在数小时至数天不等。

3. 老化负载,老化测试时应设置合适的负载,以模拟实际使用情况下的工作状态,确保测试结果具有参考价值。

4. 测试参数,老化测试应包括输入电压、输出电压、输出电流、温度等参数的监测和记录,以评估电源在老化过程中的性能变化。

5. 测试方法,老化测试可以采用连续工作、循环工作等方式,以模拟不同工作条件下的老化情况。

四、结论。

开关电源老化测试标准对于产品质量和可靠性具有重要意义,通过严格执行老化测试标准,可以及时发现和解决潜在问题,提高产品的稳定性和可靠性。

因此,在开关电源的设计、生产和质量控制过程中,应严格遵循老化测试标准,确保产品的性能和寿命符合要求。

开关电源电气可靠性设计

开关电源电气可靠性设计

开关器件在开关过程中会产生di/dt 和dv/dt,导致电磁干扰。
变压器是开关电源中的重要元件,其 初级和次级绕组之间存在寄生电容, 会产生电磁干扰。
电磁屏蔽技术应用
1
电磁屏蔽是抑制电磁干扰的重要手段之一,通过 屏蔽可以有效地减小电磁干扰的传播。
2
电磁屏蔽主要分为静电屏蔽和电磁屏蔽两种,静 电屏蔽主要通过接地实现,而电磁屏蔽主要通过 使用导电材料实现。
失效模式与影响分析( FMEA)
对电源潜在的失效模式进行分 类和评估,确定其对系统可靠 性的影响程度。
故障树分析(FTA)
通过建立电源故障与潜在失效 模式之间的逻辑关系,找出导 致故障的原因和途径。
失效物理分析(FA)
可靠性工程技术
对失效的电源进行物理层面的 分析,包括材料、结构、工艺 等方面的研究,找出失效的根 本原因。
定期检查
定期对电源进行检查,包括外观、连接、元器件等,确保电源的正 常运行。
清洁保养
定期对电源进行清洁保养,保持电源的清洁和干燥,防止灰尘和潮 湿对电源的影响。
更换损坏元器件
如果发现电源中的元器件损坏,应及时更换,防止故障扩大。
THANKS
谢谢您的观看
设计目标 优化电源性能,提高电源效率。
提高开关电源的电气可靠性,减少故障率。 降低维护成本,提高生产效率。
02
开关电源电路设计
输入滤波电路设计
01
02
03
滤波电容
用于滤除输入电源中的高 频噪声,提高电源稳定性 。
滤波电感
用于抑制电流的突变,减 少电磁干扰。
保险丝
用于保护电路免受过载或 短路引起的故障。
运用可靠性工程原理和方法, 对电源进行设计、制造、试验 和使用过程中的可靠性管理, 提高电源的电气可靠性。

开关电源32个检测项目检测方法与检测设备

开关电源32个检测项目检测方法与检测设备

开关电源32个检测项目检测方法与检测设备开关电源是一种将交流电转化为直流电的电源设备,广泛应用于电子产品、通信设备、工业自动化等领域。

为了确保开关电源的性能和安全,常需要对其进行多个检测项目的测试。

下面将介绍开关电源常见的32个检测项目的方法和相应的检测设备。

1.输入电压范围:通过设置不同的输入电压,检测开关电源的工作状态是否正常。

通常可以使用数字多用表或专用输入电压模拟器进行测试。

2.输入电压波动:通过改变输入电压的大小和频率,检测开关电源在电压波动情况下的输出是否正常。

可以使用数字多用表或示波器进行测量。

3.输出电压范围:通过设置不同的输出负载和电流条件,检测开关电源输出电压的稳定性。

可以使用数字多用表或示波器进行测量。

4.输出电压稳定性:在不同负载和输入电压条件下,检测开关电源输出电压的稳定性。

通常使用数字多用表或示波器进行测量。

5.输出电压调整率:通过改变输入电压或负载情况下的输出电压变化,检测开关电源对输入电压和负载变化的响应速度。

可以使用数字多用表或示波器进行测量。

6.输出电流范围:通过改变输出电流负载,检测开关电源的输出电流是否满足要求。

可以使用电流表进行测量。

7.输出电流稳定性:在不同负载和输入电压条件下,检测开关电源输出电流的稳定性。

通常使用电流表进行测量。

8.输出电流调整率:通过改变输入电压或负载情况下的输出电流变化,检测开关电源对输入电压和负载变化的响应速度。

可以使用电流表进行测量。

9.输出功率范围:通过改变输出电压和电流负载,检测开关电源的输出功率是否满足要求。

可以使用功率计进行测量。

10.效率:通过输入功率和输出功率的比值,检测开关电源的转换效率。

可以使用功率计进行测量。

11.输入功率因数:通过测量开关电源的输入电流和输入电压的相位差,检测开关电源的输入功率因数。

可以使用功率因数仪进行测量。

12.输出纹波电压:通过示波器测量开关电源输出电压的纹波情况,以评估电源的滤波效果。

主变压器冷却方式的要求

主变压器冷却方式的要求

主变压器冷却方式的要求主变压器是电力系统中重要的设备之一,它的正常运行对电力系统的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。

主变压器在长期运行中会产生大量热量,需要进行有效的冷却以保持其正常运行温度。

主变压器冷却方式的选择和设计直接影响到主变压器的运行效率和寿命。

本文将详细介绍主变压器冷却方式的要求。

1.散热效果好主变压器在运行中会产生大量的热量,如果散热效果不好,就会导致主变压器过热,影响其正常运行。

因此,主变压器冷却系统必须具有良好的散热效果,能够有效地将主变压器内部产生的热量散发出去,保持主变压器的温度在安全范围内。

2.保持油温稳定主变压器常用的冷却介质是绝缘油,通过绝缘油来传导和散热。

因此,主变压器冷却系统必须能够保持绝缘油的温度稳定,避免因温度波动过大而影响主变压器的正常运行。

为了保持油温稳定,主变压器冷却系统需要根据主变压器的负荷变化及外界环境温度的变化自动调节冷却介质的流量和速度。

3.能够应对突发情况在主变压器长期运行中,可能会出现一些突发情况,如短暂过载、外部故障等,这些情况会导致主变压器热量急剧增加,需要快速有效地散热。

因此,主变压器冷却系统必须能够应对这些突发情况,能够在短时间内提供足够的冷却能力,避免主变压器过热。

4.能够节能减排随着环保意识的提高,要求主变压器冷却系统具有节能减排的特点,即在保证主变压器正常运行的前提下,尽量减少能源消耗和减少对环境的污染。

因此,主变压器冷却系统设计时应考虑采用高效节能的冷却设备,如风冷式散热器、蒸发式冷却器等,以减少能源消耗和减少二氧化碳排放。

5.耐高温性能好综上所述,主变压器冷却方式的要求包括散热效果好、保持油温稳定、能够应对突发情况、节能减排以及耐高温性能好。

只有满足这些要求,主变压器冷却系统才能更好地发挥其作用,保证主变压器的正常运行,提高电力系统的可靠性和稳定性。

开关电源调试过程与注意事项

开关电源调试过程与注意事项

开关电源调试过程与注意事项开关电源是广泛应用于各类电子设备中的一种电源,它能够将交流电转换为直流电供给电子设备使用。

在使用开关电源时,调试过程和注意事项对于保障设备的稳定工作和安全使用非常重要。

接下来,我们将讨论开关电源调试的过程和注意事项。

我们将讨论一些开关电源调试的基本步骤和过程。

再讨论一些调试中需要注意的事项。

**开关电源调试过程**1. **检查输入电压**:在开始调试之前,首先要确保输入电压符合开关电源的额定电压范围。

过高或过低的输入电压都会对开关电源的正常工作造成影响。

2. **连接负载**:将开关电源与负载设备连接,并根据负载的性质选择合适的电流和电压参数。

3. **逐步升压**:在保证连接正确的前提下,逐步升高输入电压,观察开关电源和负载设备的工作情况。

4. **波形检测**:使用示波器或者多用途表等仪器检测输出波形,确保输出电压、电流波形符合要求。

特别是要检查是否有过大的纹波和噪声。

5. **调整参数**:针对特定的应用需求,调整开关电源的输出参数,如输出电压、输出电流等。

6. **稳定测试**:在设备工作稳定后,进行长时间的稳定性测试,观察开关电源的工作状态和负载设备的运行状况。

**开关电源调试注意事项**1. **注意安全**:在进行开关电源调试时,一定要严格遵守安全操作规程,避免触电和其他安全事故的发生。

特别是当接触高压部分时,应该采取相应的防护措施。

2. **防止过载**:在进行调试时,要避免过载操作,特别是要根据负载特性选择合适的电流和电压参数,避免对开关电源和负载设备造成损坏。

3. **谨慎调整参数**:调整开关电源的参数时要谨慎,遵循调试手册上的指导,避免误操作导致设备损坏。

4. **良好散热**:开关电源在长时间运行时会发热,要确保良好的散热条件,避免过热影响设备寿命和稳定性。

5. **注意防护地**:在调试时,一定要确保开关电源的防护地连接正确,避免外界电磁干扰对设备的影响。

环境温度对开关电源适配器温升的影响及规律探究

环境温度对开关电源适配器温升的影响及规律探究

环境温度对开关电源适配器温升的影响及规律探究摘要:本文基于现有的理论和文献资料,探究了环境温度对开关电源适配器温升的影响及规律。

通过对开关电源适配器内部热量产生、散热机制和散热条件等方面的分析,得出了环境温度对开关电源适配器温升的影响规律和影响程度的定性描述,即环境温度越高,开关电源适配器温度升高的速度越快。

关键词:开关电源适配器;环境温度;影响规律;定性描述引言:开关电源适配器是现代电子设备中广泛应用的一种电源,其工作过程中会产生一定的热量,导致其温度升高。

环境温度是影响开关电源适配器温度的主要因素之一,因此研究环境温度对开关电源适配器温升的影响及规律,对于提高开关电源适配器的稳定性和可靠性具有重要意义。

本文通过对开关电源适配器内部热量产生、散热机制和散热条件等方面的分析,得出了环境温度对开关电源适配器温升的影响规律和影响程度的定性描述,为开关电源适配器的设计和优化提供了一定的参考。

一、开关电源适配器的热量影响分析(一)开关电源适配器内部热量产生的原因和机制开关电源适配器内部热量产生的原因主要是电能转化为热能的损耗。

开关电源适配器内部包含多个元器件,例如变压器、电源芯片和电容器等,它们在电能转化和电压调节过程中会产生一定的热损耗。

这些损耗主要由以下三个方面引起:一、电源芯片损耗。

开关电源适配器中的电源芯片主要用于电能的转换和电压的调节,它会不断地切换电路以实现电压转换,这个过程中会有一定的能量损耗,导致电能转化为热能。

二、变压器损耗。

开关电源适配器中的变压器主要用于电压变换,变压器的磁通变化也会产生涡流损耗和铁损耗,同样会产生热量。

三、电容器损耗。

开关电源适配器中的电容器主要用于储存能量和平滑电压,电容器的充放电也会导致一定的热量产生。

开关电源适配器内部热量产生的机制主要是由能量转化和传递的过程组成。

在电能转化的过程中,电源芯片、变压器和电容器等元器件会将电能转化为热能,这些热能会导致元器件温度升高[1]。

开关电源散热器设计与制作解答

开关电源散热器设计与制作解答

开关电源散热器设计与制作解答1.开关电源为什么要安装散热器?为使开关电源能长期可靠地工作,需要给电源中的MOSFET功率场效应开关管(含单片LED驱动电源集成电路)、输出整流管安装合适的散热器,以便将芯片内部产生的热量及时散发掉。

若因散热不良致使管芯温度超过最高结温,内部保护电路就进行过热保护,将输出电流迅速拉下来,此时开关电源已无法工作了。

严重过热时还会造成芯片的永久性热损坏。

因此,正确设计散热器是使用开关电源的前提条件。

开关电源散热器一般有两种冷却方式,一种是借助空气对流的自然冷却,另一种是强制风冷。

由于很难准确测量空气的流量,因此在设计强制风冷的散热器时必须通过实验加以验证。

而自然冷却具有可设计性与可预测性的特点。

需要指出的是,任何一种散热器的设计都应进行实际测试,以确定其性能。

2.开关电源有几种散热途径?开关电源的散热途径有三种,分别是热传导、热对流和热辐射。

热传导主要发生在芯片与散热器之间,而热对流发生在散热器和周围空气之间,热辐射是指散热器向周围空气释放热量。

在不加风冷的条件下,热传导是芯片最主要的散热途径,散热途径为管芯----管壳(或小散热片)----散热器----周围空气。

自然冷却时,热对流和热辐射一般可忽略不计。

3.什么是结温?因为芯片是由半导体PN结所构成,故通常将芯片温度简称为结温。

芯片的最大允许功耗取决于芯片的最高结温Tjm(也称为极限结温),仅当结温小于极限结温Tjm时开关电源才能正常工作。

为安全起见,有的芯片还规定了最高工作结温Tjmax(Tjmax<Tjm),例如当Tjm等于150℃时,Tjmax等于125℃.显然,芯片的散热能力愈强,实际结温就愈低,它所能承受的功率也愈大。

芯片的散热能力取决于它的热阻。

4.什么是热阻?热阻是用来表征各种材料热传导性能的物理量,以单位功耗下材料的温升来表示。

温升愈低,说明材料的散热能力愈强,即热阻小;温升高表明散热能力差,热阻大。

开关电源模块常用的散热方式

开关电源模块常用的散热方式

开关电源模块常用的散热方式目录1.自然冷却(是指通过空气的自然流动散热) (1)2.风扇冷却(也叫强制风冷/通风) (1)3.风扇和自然冷却相结合 (2)4.热传导(散热片散热) (3)1.自然冷却(是指通过空气的自然流动散热)自然冷却方式是开关电源早期的传统冷却方式,这种方式主要是依靠自然的空气流动,通过空气的传导式散热。

换热量Q=KAAt(K换热系数,A换热面积,温度差)。

当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,At温度差也增加,所以当整流器A 换热面积足够时,其散热是没有时间滞后,功率元件的温差小,其热应力与热冲击小。

但这种方式的主要缺点就是散热片体积和重量大。

变压器的绕制为尽可能降低温升,防止温度的上升影响其工作性能,所以其材料选择的裕量较大,变压器的体积和重量也大。

整流器的材料成本高,维护更换不方便。

由于其对环境的洁净度要求不高,目前对于小容量通信电源,在些小型专业通信网还有部分应用,如电力、石油、广电、军队、水利、国安、公安等。

2.风扇冷却(也叫强制风冷/通风)随着风扇制造技术的发展,风扇的工作稳定性和使用寿命有较大的进步,其平均无故障时间是5万小时。

采用风扇散热后可以减去笨重的散热器,使得整流器的体积和重量大大改善,原材料成本也大大降低。

随市场竞争的加剧,市场价格的下滑,这种技术已成为当前的主要潮流。

这种方式的主要缺点是风扇的平均无故障时间较整流器10万小时时间短,若风扇故障后对电源的故障率影响大。

所以为保证风扇的使用寿命,风扇的转速是随设备内的温度变化而变化的。

其散热量Q=KmAt(K换热系数,m换热空气质量,温度差)。

m换热空气质量是和风扇的转速相关,当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,而功率元件温度的变化到整流器能将这种变化检测到,再到增加风扇的转速以加强散热,在时间上是有很大滞后的。

如果负载经常突变,或者市电输入波动大,就会造成功率元件出现快速的冷热变化,这种突变的半导体温度差产生的热应力与热冲击,会导致元件的不同材料部分产生应力裂纹。

开关电源的热分析与计算

开关电源的热分析与计算
也就是说如何的控制元器件的发热量,如果元器件的发热量得不到有效控制,那 么元器件将在几分钟甚至更短的时间里失效。 一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变 压器、扼流圈绝缘材料的性能下降;晶体三极管的电流放大倍数加大;MOSFET的 漏源导通电阻增大。
方法:
a、优选控制方式:软开关技术(QR,LLC,有源钳位),移相控制技术,同步整流 b、选用低功耗的器件:CoolMOS,SiC diode,高磁导率的磁性材料等 c、根据应用的场合,做好元器件的降额设计
Ths=PD*Rθ sa+Ta
同样可以得出耗散功率的计算公式
PD=(Ths+Ta)/Rθ sa

焊盘大小对散热的影响:
如右图是PCB上铜箔厚度为2OZ(约70um 56.7g)焊盘面积与热阻的对应关系,由图可以看 出,当散热焊盘面积大于0.2in2时,热阻对应约 0.5℃/W,即使再继续加大焊盘面积,但热阻基本 不变,也就是说对散热不再有帮助,所以说散热 焊盘的面积也不越大越好。
热路与温度的计算

结温的计算:
从以上几个热电路可以看出,结温等于热路中温升之和再加上环境温度。 即 Tjmax=PD*(Rθ
jc
+Rθ cs+Rθ sa)+Ta
例:某大功率工业电源的PFC电路,经计算IGBT的损耗为15W,升压二极管损耗为17W,
两管同时装在一个散热器上;IGBT芯片到外壳的热阻为0.85℃/W,升压二极管到 外壳的热阻为1.9℃/W,绝缘矽胶片与散热膏的总热阻为0.7℃/W,散热器的热阻 为1.3℃/W;环境温度为60℃,求IGBT与二极管芯片的结温。 解:根据题意可以画出等效热电路(略) 对于IGBT,有 Tjmax1=(15+17)*1.3+(0.85+0.7)*15+60 =41.6+23.25+60 =124.85 ℃ 对于Diode,有 Tjmax2=(15+17)*1.3+(1.9+0.7)*17+60 =41.6+44.2+60 =145.8 ℃

开关电源散热设计

开关电源散热设计

材料 厚度 (!!) 热阻
氮化硼瓷片氮化硼瓷片氮化硼瓷片氮化硼瓷片氮化硼瓷片 "#$ % %#& %#’ %#(
聚酯膜
云母片 "#%) * "#& "#.) "#/
无硅脂 "#(& * "#$ "#$% * %#"( "#.. * "#() %#"" * %#%/ "#(& * "#($ "#$. * %#"’ "#’& * "#’) "#’/ * "#’$ "#’’ * "#’/ "#/" * "#/%
表 %% , # 材料 厚度 (00) 热阻 无硅脂 &"(( &"#* ( 1 2 3) 有硅脂 接触热阻的参考数据 (安装在散热片上的 /# 封装的晶体管管壳) 无垫片 铝箔 &"&# 铜箔 &"&( 氧化铍瓷片氧化铝瓷片氧化铝瓷片氧化铝瓷片 * &"! % %"++ 图 %% , ’ 界面模型
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第十一章
开关电源的散热设计
— —材料两端高低温温差 (") 。 !! ! — 与式 (## $ #) 相比较, 可以得出热阻 "" 公式 将式 (## $ %) # (## $ ’) $% 从 ) 端输出, 如图 ## $ * 所示, 在热传导 假设热阻串并联网络中热量 & 从 ( 端输入, 过程中没有向外界辐射热量, 即输入、 输出的热量相等, 这样通过每个热阻产生的温差分 "" & 别为 。 &; &; &; &# + "" &( !!# & "" !!% & "" !!’ & "" !!* & "" % &# + &% & & ) # % ’ * , 在铝板的一端有散热器, 另一端有发热元件, 铝板的 铝导热板模型如图 ## $ , 所示, 中部开有两个长方孔, 利用铝板导热, 其热阻为

浅谈广播电视发射机的冷却系统

浅谈广播电视发射机的冷却系统

浅谈广播电视发射机的冷却系统摘要:广播电视发射机的冷却系统是发射机正常运行保障关键词:发射机冷却自然冷强迫风冷本人从事广播电视无线发射工作十多年,深感冷却系统对发射机正常运行的重要性,良好的冷却系统是发射机正常工作的首要条件。

广播电视发射机大致包括电源系统、激励系统、功率放大系统、主控系统、电控系统以及冷却系统。

下面重点谈一下对发射机冷却系统的一点经验和认识。

一、冷却系统对发射机工作的影响1、冷却系统的构成发射机的冷却方式通常包括自然冷却、强迫风冷、水冷和蒸发冷却。

目前绝大数发射机都采用自然冷却和强迫风冷的冷却方式。

自然冷却是指通过热辐射、传导和附近空气流动而带走发热体所产生的热量。

强迫风冷是用风机强制空气通过散热体散热片的间隙,使散热片与空气之间产生热交换,空气温度上升,带走热量,从而使散热器的温度降低。

强迫风冷系统一般含有机房进风口、机房进风口滤尘网、进风风道、进风用风机、风机滤尘网、机柜进风口滤尘网、发射机内部风道、发射机出风口排风扇、出风风道、机房出风口排风扇、机房出风口和机房出风口防护网等。

2、系统对全固态发射机的影响全固态发射机的主控单元和电控单元等部件发热量较低,通常采用自然散热的方式散热,激励器和功放模块的开关电源通常用自带的小型轴流风机来散热。

这两部分的散热,只要机房的环境温度适宜即可得到保证。

而功放模块由于使用大功率的功率放大管,它是机器的主要发热源,通常采用强迫风冷散热方式。

全固态发射机的进风口通常在机器的柜侧或柜顶,由于全固态发射机的发热量比起电子管发射机相对比较低,而现在绝大多数机房都装有空调,因此一般全固态发射机已不在安装进出风道接到机房之外,而是将冷却风机直接安装到功放柜底,来自机柜侧板或后门进风口的冷风,经离心风机加速从功放模块散热器后端进入各个功放模块,通过与功放模块散热器进行热交换后,由机器出风口的轴流式风机排出热风,以此完成功放的冷却过程。

热风排到机房后,由机房的空调系统来降低环境温度,以使机房的环境温度符合功率放大管及其他组成部分正常工作的温度要求。

开关电源的检测 之 常规功能测试

开关电源的检测 之 常规功能测试

开关电源的检测之常规功能测试一、输出电压调整:当制造开关电源时,第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。

此步骤完成后才能确保后续的规格能够符合。

通常,当调整输出电压时,将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac),并且将输出电流设定为正常值或满载电流,然後以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位於要求之范围内。

二、电源调整率:电源调整率的定义为电源供应器於输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。

此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之电源电压环境下,如夏天之中午(因气温高,用电需求量最大)其电源电压最低;又如冬天之晚上(因气温低,用电需求量最小)其电源电压最高。

在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。

为精确测量电源调整率,需要下列之设备:·能提供可变电压能力的电源,至少能提供待测电源供应器的最低到最高之输入电压范围,(KIKUSUI PCR系列电源能提供0--300VAC 5-1000Hz 的稳定交流电源,0---400V DC的直流电源)。

·一个均方根值交流电压表来测量输入电源电压,众多的数字功率计能精确计量V A W PF。

·一个精密直流电压表,具备至少高於待测物调整率十倍以上,一般应用5位以上高精度数字表。

·连接至待测物输出的可变电子负载。

*测试步骤如下:於待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定後,分别於低输入电压(Min),正常输入电压(Normal),及高输入电压(Max)下测量并记录其输出电压值。

电源调整率通常以一正常之固定负载(Nominal Load)下,由输入电压变化所造成其输出电压偏差率(deviation)的百分比,如下列公式所示:V0(max)-V0(min) / V0(normal)电源调整率亦可用下列方式表示之:於输入电压变化下,其输出电压之偏差量须於规定之上下限范围内,即输出电压之上下限绝对值以内。

浅谈配电柜的散热方式

浅谈配电柜的散热方式

浅谈配电柜的散热方式摘要:配电柜是电力系统的重要组成部分,配电柜的运行情况对电力系统的运行状态具有重要的影响,因此在电力系统的维护中,对配电柜的维护往往是工作的重点。

在配电柜内容由于电流的载荷比较高,因容易导致在短时间内配电柜温度快速的上升,较高的温度不仅会对配电柜内部电子元器件老化,降低配电柜的使用寿命,严重的还会导致内部元器件烧毁,对电力系统的安全性以及稳定性造成很大的影响。

因此本文着重对配电柜的散热方式进行研究,希望能够提高配电柜的散热能力,保证电力系统的安全稳定。

关键词:配电柜:散热方式;方法措施相对来说,配电柜内部的电子元器件的集成化程度是比较高的,且电力负载比较大,在配电柜内部主要有熔断器、接触器、断路器、变频器等主要的电子元器件,在电流热效应的作用下,这些元器件在运行的过程中,会产生大量的热量,尤其是变频器,由于承载的电流是比较大的,因此产生的热量也最多,一般来说,配电柜在运行一段时间后,内部的温度普遍可以达到四十摄氏度以上,而电子元器件的寿命与温度有很大的关系,长期在高温环境下运行,将会加快元器件的老化,对其性能稳定性也造成影响,比较严重的还会发生元器件烧毁的现象,因此需要将配电柜的散热工作重视起来。

一.配电柜的热量来源以及计算在对配电柜的散热方式进行研究之前需要首先考虑热量的传播方式以及配电柜热量的计算,一般来说,可以将热量的传导方式分为三种,分别是热传导,热对流热辐射,在实际的热量传递中,往往是这三种热量传递方式同时存在的,基本上不存在独立的热量传播方式。

在配电柜中一般是功率部件产生热量,比如说二极管,三极管,电阻,电容等,而在电子元器件中发热的部位主要集中在,元器件的导体,线圈等。

在配电柜的元器件中,变频器的发热是比较大的。

元器件的发热公式为E=Pn×(1-效率)×t,或者可以根据元器件的热损耗还对元器件的发热量进行计算P=Pn×(1-效率),加入一个变频器的额定功率为10KW,变频器的效率可以按照0.98来计算,在实际的计算中,需要按照元器件的标定效率来计算,根据以上公式,那么这个10千瓦变频器热损耗就是:P=10×1000×(1-0.98)=200W。

反激开关电源问题解决措施

反激开关电源问题解决措施

反激开关电源问题解决措施反激开关电源问题解决措施1. 问题描述反激开关电源在实际应用中常常出现一些问题,例如工作不稳定、效率低下、电磁干扰等。

这些问题严重影响了电源的性能和可靠性,需要针对性的解决措施来解决。

2. 了解反激开关电源原理在探索解决问题的措施之前,我们首先需要了解反激开关电源的工作原理。

反激开关电源是一种利用变压器技术实现的闭环控制系统,在输入端使用开关管进行正负半周期控制,通过变压器的变压比实现电压的升降。

它以电压波形为基础,通过控制开关管的导通和断路时间实现输出电压的稳定。

它还应用了反馈控制和保护电路来确保工作的稳定性和安全性。

3. 问题的根源分析在了解了反激开关电源的工作原理之后,我们可以针对常见问题进行根源分析,以便找出相应的解决措施。

3.1 工作不稳定工作不稳定是反激开关电源最常见的问题之一。

主要原因可能包括电源设计缺陷、元器件质量不达标、环境温度过高等。

解决这一问题的关键在于全面评估电源设计,确保电源参数满足要求。

选用优质的元器件、保持适当的散热和增加温度保护措施也可以提高电源的稳定性。

3.2 效率低下效率低下是反激开关电源的另一个常见问题。

造成效率低下的原因可能包括负载不匹配、损耗较大的元器件选用、工作频率过低等。

为了提高效率,我们可以通过优化元器件的选择、增加热管理措施、合理设计电源的负载等方式来减少能量损耗。

3.3 电磁干扰反激开关电源还常常伴随着电磁干扰问题,这对周围的其他设备和系统造成了噪声干扰。

在解决电磁干扰问题时,我们可以采取多种措施,例如优化电源布局、增加滤波器、合理设计接地方案等。

4. 解决措施与方法在了解了问题的根源之后,接下来可以采取一些具体的解决措施和方法来解决问题。

4.1 优化设计在电源设计中,合理选择元器件是非常关键的一步。

我们可以选用低损耗、高可靠性的元器件,同时也可以通过降低工作频率、增加输入输出滤波器等手段来优化设计。

4.2 加强散热和温度保护电源运行时产生的热量会影响其工作稳定性和寿命。

开关电源的电磁兼容性设计

开关电源的电磁兼容性设计

开关电源的电磁兼容性设计导语:本文分析了电磁兼容性设计在开关电源中的重要性和必要性1引言科学技术的快速发展,电气和电子设备或系统的数量及种类不断增加,使得电磁环境日益复杂。

在复杂的电磁环境中,各种设备或系统能否正常工作,成为一个急待解决的问题。

作为各种设备或系统的重要部分――开关电源,既是骚扰源,同时又是被干扰者。

大功率开关电源往往是骚扰源。

各种开关电源在工作时,往往要产生一些有用或无用的电磁能量,这些电磁能量会影响其他设备或系统的正常工作,这就是电磁骚扰。

电磁骚扰有可能使开关电源的工作性能下降,甚至使开关电源的使用寿命缩短,或根本无法正常工作。

可见,电磁兼容性设计在开关电源中是非常重要的和不可缺少的。

在开关电源中,电磁兼容性设计的目的是使开关电源在预期的电磁环境中实现电磁兼容,其要求是使开关电源满足有关EMC标准的规定并具有如下两方面的能力:(1)能在预期的电磁环境中正常工作,不出现性能下降或故障;(2)对电磁环境无污染。

2关于电磁兼容的几个重要概念2.1 电磁环境电磁环境(Electromagnetic Environment)是指设备或系统在正常工作时,可能遇到的辐射或传导电磁发射电平在不同频率范围内功率和时间的分布。

电磁环境有时也可以采用场强表示。

设电磁环境中有N个电磁骚扰源,在频率f1点,在敏感设备或系统所在位置上,场强值为式中,Ei(f1): 编号为i的电磁骚扰源在频率f1点,在敏感设备或系统所在位置上的场强值。

2.2 电磁骚扰电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance)是指任何可能引起装置、设备或系统性能下降,或者对有生命或无生命物产生损害作用的电磁现象。

电磁骚扰是客观存在的一种物理现象,其产生原因可能是外界因素,也可能是本身的变化。

电磁骚扰根据其来源,可分为自然骚扰和人为骚扰两大类。

自然骚扰以其发生源不可控为特点,例如电子噪声、天电噪声、地球外噪声、沉积静电等。

开关电源寿命评估

开关电源寿命评估

開關電源壽命評估第1节开关电源-寿命评估一.电源的寿命的定义和期望寿命众所周知,电子产品的故障如Bath-tub Curve (图1,)所示,分为以下三种类型。

①减少型(DFR;Decreasing Failure Rate)初期,带有缺陷的部分会发生故障,但随着时间的推移,剩下的都是稳定的部件,故障率亦会下降。

这段时间称为初期故障期。

②一定型(CFR; Constant Failure Rate)此时,机器运行稳定,故障率降至一定水平,发生的故障均为随机性事件,称为偶发性故障期。

这段时期的稳定度和平均故障时间(MTBF)呈指数式分布。

③增加型(IFR;Increasing Failure Rate)故障率逐渐上升。

故障发生原因为磨损。

多见于风扇电动机的球形轴承及继电器的驱动部位等处。

这种类型的故障具有集中某处发生的特征,一般从初期开始即呈正态分布。

因此,可以说寿命就是指机器故障率保持不变的稳定运行时期,也就是偶发故障期。

用户对电源的最低寿命的要求各不相同,一般最好考虑为7~10年。

然而,机器的运行时间因机而异,所以应明确限定期望寿命,并检测设计是否符合寿命标准。

表1中列举了几种主要电器的最短寿命。

它们是在设定完全使用时间为7年的前提下,根据各种电器的运行状况推算出来的数据。

二.电源装置的寿命评估电源装置因为处理电流的缘故,所用部件受到的电应力大,发热量高,机器内部温度上升快,所以寿命评估工作尤显重要。

机器的寿命基本上和使用部件的寿命挂钩。

部件寿命与热、电应力成函数关系,其中更以热应力为主。

从机器寿命设计的观点来看,如果将所有部件的寿命统一,则能达到理想的最优性价比,但部件的寿命性能(影响部件寿命的电力、环境特征)相差巨大,因而难以实现。

一般来说,尽可能降低短寿部件的应力,并极限化使用长寿部件,可以实现部件寿命的平均化。

电阻类、陶瓷电容器和薄膜电容器等半导体部件不接触强应力,寿命极长,因而可以说下面举出的部件的寿命才真正决定了电源的寿命。

电源使用方案一直开着

电源使用方案一直开着

电源使用方案一直开着在现代社会中,电源是我们日常生活和工作中必不可少的一部分。

无论是家庭用电、移动设备还是工业制造领域,稳定和可靠的电源都是至关重要的。

然而,在实际使用过程中,我们是否应该一直让电源开启呢?本文将就电源使用方案一直开着这个话题展开探讨。

一、电源开启的影响1. 省电的考虑:一直让电源开启会导致能源的浪费,不仅对个人家庭造成经济负担,也对环境造成一定的污染。

因此,为了节约能源和保护环境,我们应该尽量避免长时间让电源一直开启。

2. 设备寿命的考虑:电子设备在一直开启的状态下,长时间的运行会加大设备的负担,降低设备的使用寿命。

尤其是一些高性能的设备,其散热问题更加突出,长时间的高负荷运行会加速设备的老化。

3. 安全隐患的考虑:一些电子设备在长时间的开启状态下,存在一定的安全隐患。

比如,长时间使用不正规的电源适配器,会导致电压不稳定、过载等问题,增加设备损坏的风险。

此外,一直开启电源还存在过热引起火灾的隐患。

二、电源开启的合理使用方案1. 根据需求合理使用:对于一些家庭电器和移动设备,我们可以根据实际需求选择合理的开启时间。

比如,将电视、空调等家用电器在使用完毕后及时关闭,避免长时间待机。

对于移动设备,如手机、平板电脑等,可以设置屏幕自动熄灭的时间,减少长时间待机造成的能源浪费。

2. 注意设备散热:对于一些需要长时间运行的设备,我们需要特别注意设备的散热问题。

可以选择散热性能好的电脑机箱,或者在设备周围放置散热器,确保设备正常的工作温度,减少设备老化的速度。

3. 定期维护和检查:对于长时间开启的设备,我们需要定期对其进行维护和检查。

如清理设备内部灰尘、检查电源线是否损坏、排查设备故障等。

这样可以及时发现问题并进行处理,以确保设备的正常运行。

三、结论以电源使用方案一直开着来说,长时间让电源一直开启对环境、经济和设备的影响都是不可忽视的。

为了更合理地利用电源资源、保护设备和环境,我们应该根据实际需求来合理使用电源。

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二、冷却方式对电源工作温度的影响电源的散热一般采用直接传导和对流传导二种方式,直接热传导是热能沿物体从温度高的一端向温度低的一端传递,其热传导的能力稳定。对流传导是液体或气体通过回转运动,使温度趋于均匀的过程。由于对流传导牵扯到动力过程,降温比较顺速。将发元件安装在金属散热器上,通过挤压热表面,实现高低不等能量体传递能量,能够依靠大面积的散热片辐射出去的能量并不多。这种热传导方式称为自然冷却,它对热量散失延迟时间较长。换热量Q=KA△t(K换热系数,A换热面积,△t温度差),若室内环境温度偏高,△t的绝对值就小,这时这种传热方式的散热性能就会大大下降。在电源中增加风扇将能量转换中堆积的热量迅速排出电源之外。风扇对散热片的持续送风,则可以被视为对流传递能量。称为风扇冷却,这种散热方式的延迟时间短长。散热量Q=Km△t(K换热系数,m换热空气质量,△t温度差),一旦风扇发生转速降低、停转,m值将迅速降低,电源中堆积的热量将会很难散失,这就会大大增加电源内电容、变压器等电子元件的老化速度并影响其输出质量的稳定性,最终导致元器件烧毁、设备失效。三、通信电源散热的主要方法及优缺点通信开关电源冷去技术的设计首先要是满足行业各项技术性能要求。为更加适应通信机房的特殊环境使用环境,要求其冷却方式对环境温度变化适应性强。目前整流器常用的冷却方式有自然冷却、纯风扇冷却、自然冷却和风扇冷却相结合三种。自然冷却具有无机械故障,可靠性高;无空气流动,灰尘少,有利于散热;无噪音等特点。纯风扇冷却具有设备重量轻,成本低。风扇和自然冷却相结合的技术具有有效减小设备体积和重量,风扇的使用寿命高,风扇故障自适应能力强等特点。1、自然冷却自然冷却方式是开关电源早期的传统冷却方式,这种方式主要是依靠大的金属散热器来进行直接的热传导式散热。换热量Q=KA△t(K换热系数,A换热面积,△t温度差)。当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,△t温度差也增加,所以当整流器A换热面积足够时,其散热是没有时间滞后,功率元件的温差小,其热应力与热冲击小。但这种方式的主要缺点就是散热片体积和重量大。变压器的绕制为尽可能降低温升,防止温度的上升影响其工作性能,所以其材料选择的裕量较大,变压器的体积和重量也大。整流器的材料成本高,维护更换不方便。由于其对环境的洁净度要求不高,目前对于小容量通信电源,在些小型专业通信网还有部分应用,如电力、石油、广电、军队、水利、国安、公安等。2、风扇冷却随着风扇制造技术的发展,风扇的工作稳定性和使用寿命有较大的进步,其平均无故障时间是5万小时。采用风扇散热后可以减去笨重的散热器,使得整流器的体积和重量大大改善,原材料成本也大大降低。随市场竞争的加剧,市场价格的下滑,这种技术已成为当前的主要潮流。这种方式的主要缺点是风扇的平均无故障时间较整流器10万小时时间短,若风扇故障后对电源的故障率影响大。所以为保证风扇的使用寿命,风扇的转速是随设备内的温度变化而变化的。其散热量Q=Km△t(K换热系数,m换热空气质量,△t温度差)。m换热空气质量是和风扇的转速相关,当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,而功率元件温度的变化到整流器能将这种变化检测到,再到增加风扇的转速以加强散热,在时间上是有很大滞后的。如果负载经常突变,或者市电输入波动大,就会造成功率元件出现快速的冷热变化,这种突变的半导体温度差产生的热应力与热冲击,会导致元件的不同材料部分产生应力裂纹。使之过早失效。3、风扇和自然冷却相结合由于环境温度的变化和负载的变化,电源工作时的耗散热能,采用风扇和自然冷却方式相结合可以更快的将热能散发出去。这种方式在增加风扇散热的同时,可以减少散热器面积,使得功率元件工作在相对稳定的温度场条件下,使用寿命不会因为外部条件变换受影响。这样不仅克服纯风扇冷却对的功率元件散热调节滞后的缺点,也了避免风扇使用寿命低影响整流器的整体可靠性。尤其在机房的环境温度很不稳定的情况下,采用风冷和自冷相结合的冷却技术具有更好的冷却性能。这种方式整流器的材料成本在纯风扇冷去和自然冷却两种方式之间,重量低,维护方便。尤其在采用智能风冷和自冷技术时,可以让整流器在低负载工作条件下,模块温升小,模块风扇处于低速运转状态。在高负载工作条件下,模块升温。模块升温超过55℃。风扇转速随温度变化线性增长。风扇故障在位检测,风扇故障后,风扇故障限流输出,同时故障报警。由于风扇运转数度与负载大小相关,使得风扇的使用寿命比纯风冷时要长,其可靠性也大大提高。通信开关电源采用风扇和自然冷却相结合的冷却方式,既能在环境温度高的情况下,有效的降低整流器内部的工作温度,延长器件使用寿命,又能在环境温度低及负载低的情况下,整流器的风扇降低转速工作,延长风扇的使用寿命。采用散热器散热,其器件间距及爬电距离可相对较远,在高湿度的情况下,,安全性能高。整流器体积较小、重量较轻,使维护工作变得轻松。为保证通信开关电源的整流器的可靠稳定工作,减少其工作温升是一项关键技术。采用智能风冷和自冷相结合技术。具有对环境适应性更强,使用寿命长,可靠稳定等技术优势。
开关电源冷却方式对性能和使用寿ห้องสมุดไป่ตู้的影响
通信开关电源是通信的基础设施,一旦出现故障就会导致非常严重的后果。我们在实践工作中的统计结果证实,造成数据丢失、硬件故障和停机的主要原因是通信开关电源系统的失效。而电源机房工作环境温度的变化对开关电源的工作稳定性能和使用寿命及其相关,因此,电源选择合适的冷却方式,可以保证通信电源的可靠使用。一、温度对通信开关电源性能和寿命的影响通信开关电源的主要部件是高频开关整流器,它是伴随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,整体质量和可靠性不断提高。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持续作用下,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释出。电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,甚至有可能导致瞬间断裂,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――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,减少温度的急剧变化,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变压器的初级绕组通电后,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势,在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一定的功率,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现时,在变压器的初级出现的高反压会将变压器击穿,使电源失效,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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