一、溫度對通訊開關(guān)電源性能和壽命的影響

　　通訊開關(guān)電源的主要部件是高頻開關(guān)整流器，它是隨同功率電子學理論和技術(shù)及功率電子器件的開展而逐步開展成熟的。采用軟開關(guān)技術(shù)的整流器，功耗變得更小，溫度更低，體積和重量都有大幅度降落，整體質(zhì)量和牢靠性不時進步。但是每當環(huán)境溫度升高10℃時，主要功率元件的壽命減少50％。呈現(xiàn)這樣壽命疾速降落的緣由都是由于溫度的變化。由各種微觀和宏觀機械應(yīng)力集中所招致的疲倦失效,鐵磁性資料及其他零部件運轉(zhuǎn)時在交變應(yīng)力持續(xù)作用下,將萌發(fā)多品種型的微觀內(nèi)部缺陷。因而保證設(shè)備的有效散熱，是保證設(shè)備牢靠性和壽命的必要條件。

　　1、 工作溫度與功率電子組件的牢靠性和壽命的關(guān)系。

　　電源是一種電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，在轉(zhuǎn)換過程中自身需求耗費掉一些電能，而這些電能則被轉(zhuǎn)化為熱量釋出。電子元件工作的穩(wěn)定性與老化速度是和環(huán)境溫度息息相關(guān)的。功率電子組件是由多種半導體資料組成的。由于功率元件工作時的損耗是由其本身發(fā)熱來流失，所以收縮系數(shù)不同的多種資料互相聯(lián)絡(luò)的熱循環(huán)會惹起十分顯著的應(yīng)力，以至有可能招致霎時斷裂，使元件失效。若功率元件長期工作在異常的溫度條件下，會引發(fā)將招致斷裂的疲倦。由于半導體存在熱疲倦壽命，這就請求其應(yīng)該工作在相對穩(wěn)定和低的溫度范圍內(nèi)。

　　同時快速的冷熱變化會暫時的產(chǎn)生半導體溫度差，從而會產(chǎn)生熱應(yīng)力與熱沖擊。使元件接受熱――機械應(yīng)力，當溫差過大時，招致元件的不同資料局部產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。使元件過早失效。這也就請求功率元件應(yīng)工作在相對穩(wěn)定的工作溫度范圍內(nèi)，減少溫度的急劇變化，以消弭熱應(yīng)力沖擊的影響，保證元件長期牢靠的工作。

　　2、工作溫度對變壓器的絕緣才能影響

　　變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在死心活動，由于死心自身是導體，在垂直于磁力線的平面上會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，在死心的斷面上構(gòu)成閉合回路并產(chǎn)生電流，稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并使變壓器的死心發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器運用的銅線，這些銅導線存在著電阻，電流流過時這電阻會耗費一定的功率，這局部損耗變成熱量而耗費，稱這種損耗為“銅損”。所以鐵損和銅損是變壓器工作產(chǎn)生溫升的主要緣由。

　　由于變壓器工作溫度升，必然形成線圈老化，當其絕緣性能降落后，招致抗市電的沖擊才能削弱。這時若有雷擊或市電浪涌呈現(xiàn)時，在變壓器的初級呈現(xiàn)的高反壓會將變壓器擊穿，使電源失效，同時還有高壓串入通訊主設(shè)備，組成主設(shè)備損壞的風險。

　　二、冷卻方式對電源工作溫度的影響

　　電源的散熱普通采用直接傳導和對傳播導二種方式，直接熱傳導是熱能沿物體從溫度高的一端向溫度低的一端傳送，其熱傳導的才能穩(wěn)定。對傳播導是液體或氣體經(jīng)過回轉(zhuǎn)運動，使溫度趨于平均的過程。由于對傳播導牽扯到動力過程，降溫比擬順速。

　　將發(fā)元件裝置在金屬散熱器上，經(jīng)過擠壓熱外表，完成上下不等能量體傳送能量，可以依托大面積的散熱片輻射進來的能量并不多。這種熱傳導方式稱為自然冷卻，它對熱量流失延遲時間較長。換熱量Q＝KA△t（K換熱系數(shù)，A換熱面積,△t溫度差），若室內(nèi)環(huán)境溫度偏高，△t的絕對值就小，這時這種傳熱方式的散熱性能就會大大降落。

　　在電源中增加風扇將能量轉(zhuǎn)換中堆積的熱量疾速排出電源之外。風扇對散熱片的持續(xù)送風，則能夠被視為對傳播遞能量。稱為風扇冷卻，這種散熱方式的延遲時間短長。散熱量 Q＝Km△t（K換熱系數(shù)，m換熱空氣質(zhì)量,△t溫度差）,一旦風扇發(fā)作轉(zhuǎn)速降低、停轉(zhuǎn)，m值將疾速降低，電源中堆積的熱量將會很難流失，這就會大大增加電源內(nèi)電容、變壓器等電子元件的老化速度并影響其輸出質(zhì)量的穩(wěn)定性，最終招致元器件燒毀、設(shè)備失效。

　　三、 通訊電源散熱的主要辦法及優(yōu)缺陷

　　通訊開關(guān)電源冷去技術(shù)的設(shè)計首先要是滿足行業(yè)各項技術(shù)性能請求。為愈加順應(yīng)通訊機房的特殊環(huán)境運用環(huán)境，請求其冷卻方式對環(huán)境溫度變化順應(yīng)性強。目前整流器常用的冷卻方式有自然冷卻、純風扇冷卻、自然冷卻微風扇冷卻相分離三種。自然冷卻具有無機械毛病，牢靠性高；無空氣活動，灰塵少，有利于散熱；無噪音等特性。純風扇冷卻具有設(shè)備重量輕，本錢低。風扇和自然冷卻相分離的技術(shù)具有有效減小設(shè)備體積和重量，風扇的運用壽命高，風扇毛病自順應(yīng)才能強等特性。

1、自然冷卻

　　自然冷卻方式是開關(guān)電源早期的傳統(tǒng)冷卻方式，這種方式主要是依托大的金屬散熱器來停止直接的熱傳導式散熱。換熱量Q＝KA△t（K換熱系數(shù)，A換熱面積,△t溫度差）。當整流器輸出功率增大時，其功率元件的溫度會上升，△t溫度差也增加，所以當整流器A換熱面積足夠時，其散熱是沒有時間滯后，功率元件的溫差小，其熱應(yīng)力與熱沖擊小。但這種方式的主要缺陷就是散熱片體積和重量大。變壓器的繞制為盡可能降低溫升，避免溫度的上升影響其工作性能，所以其資料選擇的裕量較大，變壓器的體積和重量也大。整流器的資料本錢高，維護改換不便當。由于其對環(huán)境的干凈度請求不高，目前關(guān)于小容量通訊電源，在些小型專業(yè)通訊網(wǎng)還有局部應(yīng)用，如電力、石油、廣電、軍隊、水利、國安、公安等。

　　2、 風扇冷卻

　　隨著風扇制造技術(shù)的開展，風扇的工作穩(wěn)定性和運用壽命有較大的進步，其均勻無毛病時間是5萬小時。采用風扇散熱后能夠減去笨重的散熱器，使得整流器的體積和重量大大改善，原資料本錢也大大降低。隨市場競爭的加劇，市場價錢的下滑，這種技術(shù)已成為當前的主要潮流。

　　這種方式的主要缺陷是風扇的均勻無毛病時間較整流器10萬小時時間短，若風扇毛病后對電源的毛病率影響大。所以為保證風扇的運用壽命，風扇的轉(zhuǎn)速是隨設(shè)備內(nèi)的溫度變化而變化的。其散熱量 Q＝Km△t（K換熱系數(shù)，m換熱空氣質(zhì)量,△t溫度差）。m換熱空氣質(zhì)量是微風扇的轉(zhuǎn)速相關(guān)，當整流器輸出功率增大時，其功率元件的溫度會上升，而功率元件溫度的變化到整流器能將這種變化檢測到，再到增加風扇的轉(zhuǎn)速以增強散熱，在時間上是有很大滯后的。假如負載經(jīng)常突變，或者市電輸入動搖大，就會形成功率元件呈現(xiàn)快速的冷熱變化，這種突變的半導體溫度差產(chǎn)生的熱應(yīng)力與熱沖擊，會招致元件的不同資料局部產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。使之過早失效。

　　3、 風扇和自然冷卻相分離

　　由于環(huán)境溫度的變化和負載的變化，電源工作時的耗散熱能，采用風扇和自然冷卻方式相分離能夠更快的將熱能分發(fā)進來。這種方式在增加風扇散熱的同時，能夠減少散熱器面積，使得功率元件工作在相對穩(wěn)定的溫度場條件下，運用壽命不會由于外部條件變換受影響。這樣不只克制純風扇冷卻對的功率元件散熱調(diào)理滯后的缺陷，也了防止風扇運用壽命低影響整流器的整體牢靠性。特別在機房的環(huán)境溫度很不穩(wěn)定的狀況下，采用風冷和自冷相分離的冷卻技術(shù)具有更好的冷卻性能。這種方式整流器的資料本錢在純風扇冷去和自然冷卻兩種方式之間，重量低，維護便當。

　　特別在采用智能風冷和自冷技術(shù)時，能夠讓整流器在低負載工作條件下，模塊溫升小，模塊風扇處于低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在高負載工作條件下，模塊升溫。模塊升溫超越55℃。風扇轉(zhuǎn)速隨溫度變化線性增長。風扇毛病在位檢測，風扇毛病后，風扇毛病限流輸出，同時毛病報警。由于風扇運轉(zhuǎn)數(shù)度與負載大小相關(guān)，使得風扇的運用壽命比純風冷時要長，其牢靠性也大大進步。

　　四、完畢語

　　通訊開關(guān)電源采用風扇和自然冷卻相分離的冷卻方式，既能在環(huán)境溫度高的狀況下，有效的降低整流器內(nèi)部的工作溫度，延長器件運用壽命，又能在環(huán)境溫度低及負載低的狀況下，整流器的風扇降低轉(zhuǎn)速工作，延長風扇的運用壽命。采用散熱器散熱，其器件間距及爬電間隔可相對較遠，在高濕度的狀況下，，平安性能高。整流器體積較小、重量較輕，使維護工作變得輕松。

　　為保證通訊開關(guān)電源的整流器的牢靠穩(wěn)定工作，減少其工作溫升是一項關(guān)鍵技術(shù)。采用智能風冷和自冷相分離技術(shù)。具有對環(huán)境順應(yīng)性更強，運用壽命長，牢靠穩(wěn)定等技術(shù)優(yōu)勢。