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详述电子元件工作的稳定性与哪些因素有关

文章出处:   责任编辑:金籁科技杨海英   作者:   发布时间:2018-09-12 15:06:13    点击数:-   【

电源是一种电能转换设备,在转换过程中本身需要消耗掉一些电能,而这些电能则被转化为热量释出。电子元件工作的稳定性与老化速度是和环境温度息息相关的。功率电子组件是由多种半导体材料组成的。由于开关电源功率元件工作时的损耗是由其自身发热来散失,所以膨胀系数不同的多种材料相互联系的热循环会引起非常显着的应力,甚至有可能导致瞬间断裂,使元件失效。若功率元件长期工作在异常的温度条件下,会引发将导致断裂的疲劳。

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由于半导体存在热疲劳寿命,这就要求其应该工作在相对稳定和低的温度范围内。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。

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通信开关电源的主要部件是高频开关整流器,它是伴随功率电子学理论和技术及功率电子器件的发展而逐渐发展成熟的。采用软开关技术的整流器,功耗变得更小,温度更低,体积和重量都有大幅度下降,整体质量和可靠性不断提高。但是每当环境温度升高10℃时,主要功率电感元件的寿命减少50%。出现这样寿命迅速下降的原因都是由于温度的变化。由各种微观和宏观机械应力集中所导致的疲劳失效,铁磁性材料及其他零部件运行时在交变应力持续作用下,将萌生多种类型的微观内部缺陷。因此保证设备的有效散热,是保证设备可靠性和寿命的必要条件。

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