通信開關(guān)電源的技術(shù)研究要進(jìn)一步的加快進(jìn)程,,因為現(xiàn)在不同的行業(yè)對電源開關(guān)有不同的要求,,但是目前的通信工程研究需要特殊的冷卻方式來適應(yīng)機(jī)房環(huán)境,所以我們首先要了解整流器常用的冷卻方式有哪些,,然后再根據(jù)工業(yè)的要求進(jìn)行合理的選擇使用,。
目前整流器常用的冷卻方式有自然冷卻,、純風(fēng)扇冷卻,、自然冷卻和風(fēng)扇冷卻相結(jié)合三種。自然冷卻具有無機(jī)械故障,,可靠性高;無空氣流動,,灰塵少,有利于散熱;無噪音等特點,。純風(fēng)扇冷卻具有設(shè)備重量輕,,成本低。風(fēng)扇和自然冷卻相結(jié)合的技術(shù)具有有效減小設(shè)備體積和重量,,風(fēng)扇的使用壽命高,,風(fēng)扇故障自適應(yīng)能力強(qiáng)等特點。
1,、自然冷卻方式
自然冷卻方式是開關(guān)電源早期的傳統(tǒng)冷卻方式,,這種方式主要是依靠大的金屬散熱器來進(jìn)行直接的熱傳導(dǎo)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(dāng)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(dāng)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點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,,防止溫度的上升影響其工作性能,所以其材料選擇的裕量較大,,變壓器的體積和重量也大,。整流器的材料成本高,維護(hù)更換不方便,。由于其對環(huán)境的潔凈度要求不高,,目前對于小容量通信電源,在些小型專業(yè)通信網(wǎng)還有部分應(yīng)用,,如電力,、石油、廣電,、軍隊,、水利、國安,、公安等,。
2、風(fēng)扇冷卻方式
隨著風(fēng)扇制造技術(shù)的發(fā)展,,風(fēng)扇的工作穩(wěn)定性和使用壽命有較大的進(jìn)步,其平均無故障時間是5萬小時,。
采用風(fēng)扇散熱后可以減去笨重的散熱器,,使得整流器的體積和重量大大改善,原材料成本也大大降低,。隨市場競爭的加劇,,市場價格的下滑,這種技術(shù)已成為當(dāng)前的主要潮流,。
這種方式的主要缺點是風(fēng)扇的平均無故障時間較整流器10萬小時時間短,,若風(fēng)扇故障后對電源的故障率影響大。所以為保證風(fēng)扇的使用壽命,,風(fēng)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)量是和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速相關(guān),當(dāng)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(fēng)扇的轉(zhuǎn)速以加強(qiáng)散熱,,在時間上是有很大滯后的,。如果負(fù)載經(jīng)常突變,或者市電輸入波動大,就會造成功率元件出現(xiàn)快速的冷熱變化,,這種突變的半導(dǎo)體溫度差產(chǎn)生的熱應(yīng)力與熱沖擊,,會導(dǎo)致元件的不同材料部分產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。使之過早失效,。
3,、風(fēng)扇和自然冷卻相結(jié)合的模式
由于環(huán)境溫度的變化和負(fù)載的變化,電源工作時的耗散熱能,,采用風(fēng)扇和自然冷卻方式相結(jié)合可以更快的將熱能散發(fā)出去,。這種方式在增加風(fēng)扇散熱的同時,可以減少散熱器面積,,使得功率元件工作在相對穩(wěn)定的溫度場條件下,,使用壽命不會因為外部條件變換受影響。這樣不僅克服純風(fēng)扇冷卻對的功率元件散熱調(diào)節(jié)滯后的缺點,,也了避免風(fēng)扇使用壽命低影響整流器的整體可靠性,。尤其在機(jī)房的環(huán)境溫度很不穩(wěn)定的情況下,采用風(fēng)冷和自冷相結(jié)合的冷卻技術(shù)具有更好的冷卻性能,。這種方式整流器的材料成本在純風(fēng)扇冷去和自然冷卻兩種方式之間,,重量低,維護(hù)方便,。
尤其在采用智能風(fēng)冷和自冷技術(shù)時,,可以讓整流器在低負(fù)載工作條件下,模塊溫升小,,模塊風(fēng)扇處于低速運轉(zhuǎn)狀態(tài),。
在高負(fù)載工作條件下,模塊升溫,。模塊升溫超過55℃,。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨溫度變化線性增長。風(fēng)扇故障在位檢測,,風(fēng)扇故障后,,風(fēng)扇故障限流輸出,同時故障報警,。由于風(fēng)扇運轉(zhuǎn)數(shù)度與負(fù)載大小相關(guān),,使得風(fēng)扇的使用壽命比純風(fēng)冷時要長,其可靠性也大大提高,。
通信開關(guān)電源采用風(fēng)扇和自然冷卻相結(jié)合的冷卻方式,,既能在環(huán)境溫度高的情況下,有效的降低整流器內(nèi)部的工作溫度,,延長器件使用壽命,,又能在環(huán)境溫度低及負(fù)載低的情況下,,整流器的風(fēng)扇降低轉(zhuǎn)速工作,延長風(fēng)扇的使用壽命,。采用散熱器散熱,,其器件間距及爬電距離可相對較遠(yuǎn),在高濕度的情況下,,,,安全性能高。整流器體積較小,、重量較輕,,使維護(hù)工作變得輕松。
為了讓各個行業(yè)的通信開關(guān)電源的整流器工作系統(tǒng)更加穩(wěn)定,,加強(qiáng)冷卻系統(tǒng)研究是十分必要的,,但是目前的冷卻方式最好是采用智能冷卻和自然冷卻相結(jié)合方式。