温度如何影响通信开关电源

温度对通信开关电源性能和寿命的影响

工作温度与功率电子组件的可靠性和寿命的关系

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。

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。

冷却方式对电源工作温度的影响

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。

通信电源散热的主要方法及优缺点

自然冷却

风扇冷却

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。

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。

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。