熱像儀在電源行業(yè)中的應(yīng)用
近年來電源設(shè)備日趨復雜,元器件的品種和數(shù)量增加很快,使用環(huán)境也變得惡劣多樣,而所服務(wù)的電子系統(tǒng)又越來越重要和昂貴,特別是軍用裝備,尤其是航空、航天上的元器件及系統(tǒng)可靠性的要求就更高了。 電器系統(tǒng)中的電源其任務(wù)就是為電器系統(tǒng)中的各種電路提供電能,由于電路的類型各自功能有別,因此對電源按照供給方式的不同,可以分為: UPS電源、 EPS電源、穩(wěn)壓電源、變頻電源、凈化電源 、特種電源、發(fā)電機組、開關(guān)電源(AC/DC) 、逆變電源(DC/AC)、模塊電源(DC/DC)以及其他電源等。
熱像儀在電源中有哪些應(yīng)用?
電源的溫度控制,是提高電源模塊及系統(tǒng)可靠性及使用壽命的重要途徑。在電源的設(shè)計和應(yīng)用中,選擇合適的元器件,與選擇合理的冷卻方式是保證電源可靠穩(wěn)定工作的關(guān)鍵技術(shù),將二者有機結(jié)合,會使得電源具有對環(huán)境適應(yīng)性更強,壽命長,成本低、維護方便等技術(shù)優(yōu)勢。
熱像儀能提供清晰的電源電路及其整個電源系統(tǒng)溫度場分布的圖像和準確的溫度測量。
1)電子元器件
電源是一種電能轉(zhuǎn)換設(shè)備,在轉(zhuǎn)換過程中本身需要消耗掉一些電能,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。每當環(huán)境溫度升高10℃時,主要功率元件的壽命減少50%,這就要求電子元器件應(yīng)該工作在相對穩(wěn)定和較低的溫度范圍內(nèi)。 熱像儀可以提供給工程師電路中各元器件的工作時發(fā)熱情況熱圖,幫助工程師分析元器件對整個電源電路溫度的影響,同時也能夠幫助工程師選擇合適負載能力的轉(zhuǎn)換模塊。
2)變壓器
變壓器是電源工作的主要部件,其發(fā)熱溫度有限制的,目前國內(nèi)的3C認證將變壓器溫度限制在120℃內(nèi),歐洲UL認證將變壓器溫度限制在115℃內(nèi)。電源的主要發(fā)熱源也是變壓器,而鐵芯損耗和銅線損耗是變壓器工作產(chǎn)生溫升的主要原因。 另外,由于變壓器工作溫度升高,必然造成鐵芯負載減弱,和線圈老化,當其絕緣性能下降后,導致抗市電的沖擊能力減弱。 這時若有雷擊或市電浪涌出現(xiàn)時,在變壓器的初級出現(xiàn)的高反壓會將變壓器擊穿,使電源失效,同時還有高壓串入主設(shè)備,造成主設(shè)備損壞的危險。
熱像儀可以通過迅速、簡便的操作,提供準確的變壓器溫度。
3)電路熱分布
同一塊電路板的器件應(yīng)盡可能的按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列,采用合理的器件排列方式,可以有效地降低印制電路的溫升,從而使器件及設(shè)備的故障率明顯下降。
熱像儀可以通過提供的紅外熱圖,幫助工程師分析出整塊線路板的溫度分布,完善工程師的設(shè)計和應(yīng)用。
4)電源冷卻
電源冷卻技術(shù)是滿足行業(yè)各項技術(shù)性能要求的基本手段。目前各個電源模塊常用的冷卻方式有自然冷卻、純風扇冷卻、自然冷卻和風扇冷卻相結(jié)合三種。電源產(chǎn)品中有很大的一個變壓器,還有些大的電容,這些都是大熱源,這些熱源可能會給您的產(chǎn)品內(nèi)部一些其它電路及其元器件的穩(wěn)定性、使用壽命都會帶來很大影響。利用紅外熱像儀,可以非常直接的測量出三種情況下的發(fā)熱和散熱情況,工程師改善設(shè)計,在實際應(yīng)用使用合理的冷卻手段,提高電源的可靠穩(wěn)定性,減少設(shè)備的故障率。
總結(jié)
熱像儀在電源行業(yè)可以發(fā)揮其優(yōu)越性,由于它所具有獨特的優(yōu)點,能補充傳統(tǒng)檢測手段的不足。但是還有很多工作需要在今后的實踐中進一步改進和提高,使得紅外熱像技術(shù)在電源行業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛和科學,有效地提升電源產(chǎn)品質(zhì)量,提高電能轉(zhuǎn)換效率、以及提高系統(tǒng)性能水平。
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