中心議題：

• 溫度對開關電源性能和壽命的影響
• 冷卻方式對電源工作溫度的影響
• 電源散熱的主要方法及優缺點

解決方案：

• 自然冷卻
• 風扇冷卻
• 風扇和自然冷卻相結合

通信開關電源是通信的基礎設施，一旦出現故障就會導致非常嚴重的後果。我們在實踐工作中的統計結果證實
，造成數據丟失、硬ying件jian故gu障zhang和he停ting機ji的de主zhu要yao原yuan因yin是shi通tong信xin開kai關guan電dian源yuan係xi統tong的de失shi效xiao。而er電dian源yuan機ji房fang工gong作zuo環huan境jing溫wen度du的de變bian化hua對dui開kai關guan電dian源yuan的de工gong作zuo穩wen定ding性xing能neng和he使shi用yong壽shou命ming及ji其qi相xiang關guan
，因yin此ci，電dian源yuan選xuan擇ze合he適shi的de冷leng卻que方fang式shi,可以保證通信電源的可靠使用。

一、溫度對通信開關電源性能和壽命的影響

通(tong)信(xin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)主(zhu)要(yao)部(bu)件(jian)是(shi)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)整(zheng)流(liu)器(qi)，它(ta)是(shi)伴(ban)隨(sui)功(gong)率(lv)電(dian)子(zi)學(xue)理(li)論(lun)和(he)技(ji)術(shu)及(ji)功(gong)率(lv)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)的(de)發(fa)展(zhan)而(er)逐(zhu)漸(jian)發(fa)展(zhan)成(cheng)熟(shu)的(de)。采(cai)用(yong)軟(ruan)開(kai)關(guan)技(ji)術(shu)的(de)整(zheng)流(liu)器(qi)
，功(gong)耗(hao)變(bian)得(de)更(geng)小(xiao)，溫(wen)度(du)更(geng)低(di)，體(ti)積(ji)和(he)重(zhong)量(liang)都(dou)有(you)大(da)幅(fu)度(du)下(xia)降(jiang)，整(zheng)體(ti)質(zhi)量(liang)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)。但(dan)是(shi)每(mei)當(dang)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)10℃時，主要功率元件的壽命減少50％。出現這樣壽命迅速下降的原因都是由於溫度的變化。由各種微觀和宏觀機械應力集中所導致的疲勞失效,鐵磁性材料及其他零部件運行時在交變應力持續作用下,將萌生多種類型的微觀內部缺陷。因此保證設備的有效散熱
，是保證設備可靠性和壽命的必要條件。

1、工作溫度與功率電子組件的可靠性和壽命的關係

電dian源yuan是shi一yi種zhong電dian能neng轉zhuan換huan設she備bei，在zai轉zhuan換huan過guo程cheng中zhong本ben身shen需xu要yao消xiao耗hao掉diao一yi些xie電dian能neng，而er這zhe些xie電dian能neng則ze被bei轉zhuan化hua為wei熱re量liang釋shi出chu。電dian子zi元yuan件jian工gong作zuo的de穩wen定ding性xing與yu老lao化hua速su度du是shi和he環huan境jing溫wen度du息xi息xi相xiang關guan的de。功gong率lv電dian子zi組zu件jian是shi由you多duo種zhong半ban導dao體ti材cai料liao組zu成cheng的de。由you於yu功gong率lv元yuan件jian工gong作zuo時shi的de損sun耗hao是shi由you其qi自zi身shen發fa熱re來lai散san失shi，所suo以yi膨peng脹zhang係xi數shu不bu同tong的de多duo種zhong材cai料liao相xiang互hu聯lian係xi的de熱re循xun環huan會hui引yin起qi非fei常chang顯xian著zhu的de應ying力li
，甚shen至zhi有you可ke能neng導dao致zhi瞬shun間jian斷duan裂lie，使shi元yuan件jian失shi效xiao。若ruo功gong率lv元yuan件jian長chang期qi工gong作zuo在zai異yi常chang的de溫wen度du條tiao件jian下xia
，會hui引yin發fa將jiang導dao致zhi斷duan裂lie的de疲pi勞lao。由you於yu半ban導dao體ti存cun在zai熱re疲pi勞lao壽shou命ming
，這zhe就jiu要yao求qiu其qi應ying該gai工gong作zuo在zai相xiang對dui穩wen定ding和he低di的de溫wen度du範fan圍wei內nei。

同時快速的冷熱變化會暫時的產生半導體溫度差，從而會產生熱應力與熱衝擊。使元件承受熱――jixieyingli，dangwenchaguodashi，daozhiyuanjiandebutongcailiaobufenchanshengyingliliewen。shiyuanjianguozaoshixiao。zheyejiuyaoqiugonglvyuanjianyinggongzuozaixiangduiwendingdegongzuowendufanweinei，jianshaowendudejijubianhua，yixiaochureyinglichongjideyingxiang，baozhengyuanjianchangqikekaodegongzuo。

2
、工作溫度對變壓器的絕緣能力影響

變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)初(chu)級(ji)繞(rao)組(zu)通(tong)電(dian)後(hou)
，線(xian)圈(quan)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)通(tong)在(zai)鐵(tie)心(xin)流(liu)動(dong)，由(you)於(yu)鐵(tie)心(xin)本(ben)身(shen)是(shi)導(dao)體(ti)，在(zai)垂(chui)直(zhi)於(yu)磁(ci)力(li)線(xian)的(de)平(ping)麵(mian)上(shang)會(hui)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)勢(shi)
，在(zai)鐵(tie)心(xin)的(de)斷(duan)麵(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)閉(bi)合(he)回(hui)路(lu)並(bing)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)
，稱(cheng)為(wei)“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，並使變壓器的鐵心發熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產生的損耗稱為“鐵損”。另ling外wai要yao繞rao製zhi變bian壓ya器qi使shi用yong的de銅tong線xian，這zhe些xie銅tong導dao線xian存cun在zai著zhe電dian阻zu
，電dian流liu流liu過guo時shi這zhe電dian阻zu會hui消xiao耗hao一yi定ding的de功gong率lv，這zhe部bu分fen損sun耗hao變bian成cheng熱re量liang而er消xiao耗hao
，稱cheng這zhe種zhong損sun耗hao為wei“銅損”。所以鐵損和銅損是變壓器工作產生溫升的主要原因。

youyubianyaqigongzuowendusheng
，biranzaochengxianquanlaohua，dangqijueyuanxingnengxiajianghou，daozhikangshidiandechongjinenglijianruo。zheshiruoyouleijihuoshidianlangyongchuxianshi，zaibianyaqidechujichuxiandegaofanyahuijiangbianyaqijichuan
，shidianyuanshixiao，tongshihaiyougaoyachuanrutongxinzhushebei


，zuchengzhushebeisunhuaideweixian。
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二、冷卻方式對電源工作溫度的影響

電dian源yuan的de散san熱re一yi般ban采cai用yong直zhi接jie傳chuan導dao和he對dui流liu傳chuan導dao二er種zhong方fang式shi
，直zhi接jie熱re傳chuan導dao是shi熱re能neng沿yan物wu體ti從cong溫wen度du高gao的de一yi端duan向xiang溫wen度du低di的de一yi端duan傳chuan遞di，其qi熱re傳chuan導dao的de能neng力li穩wen定ding。對dui流liu傳chuan導dao是shi液ye體ti或huo氣qi體ti通tong過guo回hui轉zhuan運yun動dong
，使shi溫wen度du趨qu於yu均jun勻yun的de過guo程cheng。由you於yu對dui流liu傳chuan導dao牽qian扯che到dao動dong力li過guo程cheng，降jiang溫wen比bi較jiao順shun速su。

將jiang發fa元yuan件jian安an裝zhuang在zai金jin屬shu散san熱re器qi上shang


，通tong過guo擠ji壓ya熱re表biao麵mian，實shi現xian高gao低di不bu等deng能neng量liang體ti傳chuan遞di能neng量liang，能neng夠gou依yi靠kao大da麵mian積ji的de散san熱re片pian輻fu射she出chu去qu的de能neng量liang並bing不bu多duo。這zhe種zhong熱re傳chuan導dao方fang式shi稱cheng為wei自zi然ran冷leng卻que，它ta對dui熱re量liang散san失shi延yan遲chi時shi間jian較jiao長chang。換huan熱re量liangQ＝KA△t（K換熱係數
，A換熱麵積,△t溫度差），若室內環境溫度偏高
，△t的絕對值就小
，這時這種傳熱方式的散熱性能就會大大下降。

在(zai)電(dian)源(yuan)中(zhong)增(zeng)加(jia)風(feng)扇(shan)將(jiang)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)中(zhong)堆(dui)積(ji)的(de)熱(re)量(liang)迅(xun)速(su)排(pai)出(chu)電(dian)源(yuan)之(zhi)外(wai)。風(feng)扇(shan)對(dui)散(san)熱(re)片(pian)的(de)持(chi)續(xu)送(song)風(feng)
，則(ze)可(ke)以(yi)被(bei)視(shi)為(wei)對(dui)流(liu)傳(chuan)遞(di)能(neng)量(liang)。稱(cheng)為(wei)風(feng)扇(shan)冷(leng)卻(que)，這(zhe)種(zhong)散(san)熱(re)方(fang)式(shi)的(de)延(yan)遲(chi)時(shi)間(jian)短(duan)長(chang)。散(san)熱(re)量(liang)Q＝Km△t（K換熱係數，m換熱空氣質量,△t溫度差）,一旦風扇發生轉速降低、停轉

，m值將迅速降低，電源中堆積的熱量將會很難散失
，這就會大大增加電源內電容、變壓器等電子元件的老化速度並影響其輸出質量的穩定性
，最終導致元器件燒毀、設備失效。

三
、通信電源散熱的主要方法及優缺點

通tong信xin開kai關guan電dian源yuan冷leng去qu技ji術shu的de設she計ji首shou先xian要yao是shi滿man足zu行xing業ye各ge項xiang技ji術shu性xing能neng要yao求qiu。為wei更geng加jia適shi應ying通tong信xin機ji房fang的de特te殊shu環huan境jing使shi用yong環huan境jing，要yao求qiu其qi冷leng卻que方fang式shi對dui環huan境jing溫wen度du變bian化hua適shi應ying性xing強qiang。目mu前qian整zheng流liu器qi常chang用yong的de冷leng卻que方fang式shi有you自zi然ran冷leng卻que、純風扇冷卻、自然冷卻和風扇冷卻相結合三種。自然冷卻具有無機械故障，可靠性高；無空氣流動，灰塵少，有利於散熱；無wu噪zao音yin等deng特te點dian。純chun風feng扇shan冷leng卻que具ju有you設she備bei重zhong量liang輕qing
，成cheng本ben低di。風feng扇shan和he自zi然ran冷leng卻que相xiang結jie合he的de技ji術shu具ju有you有you效xiao減jian小xiao設she備bei體ti積ji和he重zhong量liang
，風feng扇shan的de使shi用yong壽shou命ming高gao
，風feng扇shan故gu障zhang自zi適shi應ying能neng力li強qiang等deng特te點dian。

1
、自然冷卻

自然冷卻方式是開關電源早期的傳統冷卻方式
，這種方式主要是依靠大的金屬散熱器來進行直接的熱傳導式散熱。換熱量Q＝KA△t（K換熱係數，A換熱麵積,△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Ahuanremianjizugoushi，qisanreshimeiyoushijianzhihou
，gonglvyuanjiandewenchaxiao，qireyingliyurechongjixiao。danzhezhongfangshidezhuyaoquedianjiushisanrepiantijihezhongliangda。bianyaqideraozhiweijinkenengjiangdiwensheng，fangzhiwendudeshangshengyingxiangqigongzuoxingneng，suoyiqicailiaoxuanzedeyuliangjiaoda
，bianyaqidetijihezhongliangyeda。zhengliuqidecailiaochengbengao，weihugenghuanbufangbian。youyuqiduihuanjingdejiejingduyaoqiubugao
，muqianduiyuxiaorongliangtongxindianyuan，zaixiexiaoxingzhuanyetongxinwanghaiyoubufenyingyong，rudianli

、石油
、廣電、軍隊
、水利、國安、公安等。

2、風扇冷卻

隨著風扇製造技術的發展，風扇的工作穩定性和使用壽命有較大的進步，其平均無故障時間是5萬wan小xiao時shi。采cai用yong風feng扇shan散san熱re後hou可ke以yi減jian去qu笨ben重zhong的de散san熱re器qi，使shi得de整zheng流liu器qi的de體ti積ji和he重zhong量liang大da大da改gai善shan，原yuan材cai料liao成cheng本ben也ye大da大da降jiang低di。隨sui市shi場chang競jing爭zheng的de加jia劇ju，市shi場chang價jia格ge的de下xia滑hua，這zhe種zhong技ji術shu已yi成cheng為wei當dang前qian的de主zhu要yao潮chao流liu。

這種方式的主要缺點是風扇的平均無故障時間較整流器10wanxiaoshishijianduan
，ruofengshanguzhanghouduidianyuandeguzhanglvyingxiangda。suoyiweibaozhengfengshandeshiyongshouming
，fengshandezhuansushisuishebeineidewendubianhuaerbianhuade。qisanreliangQ＝Km△t（K換熱係數
，m換熱空氣質量,△t溫度差）。mhuanrekongqizhiliangshihefengshandezhuansuxiangguan，dangzhengliuqishuchugonglvzengdashi，qigonglvyuanjiandewenduhuishangsheng
，ergonglvyuanjianwendudebianhuadaozhengliuqinengjiangzhezhongbianhuajiancedao，zaidaozengjiafengshandezhuansuyijiaqiangsanre
，zaishijianshangshiyouhendazhihoude。ruguofuzaijingchangtubian，huozheshidianshurubodongda

，jiuhuizaochenggonglvyuanjianchuxiankuaisudelengrebianhua
，zhezhongtubiandebandaotiwenduchachanshengdereyingliyurechongji
，huidaozhiyuanjiandebutongcailiaobufenchanshengyingliliewen。shizhiguozaoshixiao。

3、風扇和自然冷卻相結合

youyuhuanjingwendudebianhuahefuzaidebianhua，dianyuangongzuoshidehaosanreneng
，caiyongfengshanheziranlengquefangshixiangjiehekeyigengkuaidejiangrenengsanfachuqu。zhezhongfangshizaizengjiafengshansanredetongshi，keyijianshaosanreqimianji，shidegonglvyuanjiangongzuozaixiangduiwendingdewenduchangtiaojianxia，shiyongshoumingbuhuiyinweiwaibutiaojianbianhuanshouyingxiang。zheyangbujinkefuchunfengshanlengqueduidegonglvyuanjiansanretiaojiezhihoudequedian，yelebimianfengshanshiyongshoumingdiyingxiangzhengliuqidezhengtikekaoxing。youqizaijifangdehuanjingwenduhenbuwendingdeqingkuangxia
，caiyongfenglenghezilengxiangjiehedelengquejishujuyougenghaodelengquexingneng。zhezhongfangshizhengliuqidecailiaochengbenzaichunfengshanlengquheziranlengqueliangzhongfangshizhijian
，zhongliangdi
，weihufangbian。

尤(you)其(qi)在(zai)采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)風(feng)冷(leng)和(he)自(zi)冷(leng)技(ji)術(shu)時(shi)，可(ke)以(yi)讓(rang)整(zheng)流(liu)器(qi)在(zai)低(di)負(fu)載(zai)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)，模(mo)塊(kuai)溫(wen)升(sheng)小(xiao)，模(mo)塊(kuai)風(feng)扇(shan)處(chu)於(yu)低(di)速(su)運(yun)轉(zhuan)狀(zhuang)態(tai)。在(zai)高(gao)負(fu)載(zai)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)，模(mo)塊(kuai)升(sheng)溫(wen)。模(mo)塊(kuai)升(sheng)溫(wen)超(chao)過(guo)55℃。風feng扇shan轉zhuan速su隨sui溫wen度du變bian化hua線xian性xing增zeng長chang。風feng扇shan故gu障zhang在zai位wei檢jian測ce
，風feng扇shan故gu障zhang後hou，風feng扇shan故gu障zhang限xian流liu輸shu出chu，同tong時shi故gu障zhang報bao警jing。由you於yu風feng扇shan運yun轉zhuan數shu度du與yu負fu載zai大da小xiao相xiang關guan
，使shi得de風feng扇shan的de使shi用yong壽shou命ming比bi純chun風feng冷leng時shi要yao長chang
，其qi可ke靠kao性xing也ye大da大da提ti高gao。

通(tong)信(xin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)采(cai)用(yong)風(feng)扇(shan)和(he)自(zi)然(ran)冷(leng)卻(que)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)冷(leng)卻(que)方(fang)式(shi)，既(ji)能(neng)在(zai)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)高(gao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，有(you)效(xiao)的(de)降(jiang)低(di)整(zheng)流(liu)器(qi)內(nei)部(bu)的(de)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)

，延(yan)長(chang)器(qi)件(jian)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)
，又(you)能(neng)在(zai)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)低(di)及(ji)負(fu)載(zai)低(di)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，整(zheng)流(liu)器(qi)的(de)風(feng)扇(shan)降(jiang)低(di)轉(zhuan)速(su)工(gong)作(zuo)，延(yan)長(chang)風(feng)扇(shan)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。采(cai)用(yong)散(san)熱(re)器(qi)散(san)熱(re)
，其(qi)器(qi)件(jian)間(jian)距(ju)及(ji)爬(pa)電(dian)距(ju)離(li)可(ke)相(xiang)對(dui)較(jiao)遠(yuan)，在(zai)高(gao)濕(shi)度(du)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，，安(an)全(quan)性(xing)能(neng)高(gao)。整(zheng)流(liu)器(qi)體(ti)積(ji)較(jiao)小(xiao)
、重量較輕，使維護工作變得輕鬆。

為(wei)保(bao)證(zheng)通(tong)信(xin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)整(zheng)流(liu)器(qi)的(de)可(ke)靠(kao)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)，減(jian)少(shao)其(qi)工(gong)作(zuo)溫(wen)升(sheng)是(shi)一(yi)項(xiang)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)。采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)風(feng)冷(leng)和(he)自(zi)冷(leng)相(xiang)結(jie)合(he)技(ji)術(shu)。具(ju)有(you)對(dui)環(huan)境(jing)適(shi)應(ying)性(xing)更(geng)強(qiang)，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)，可(ke)靠(kao)穩(wen)定(ding)等(deng)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi)。