ما هي الطريقة المثلى للتحكم في ارتفاع درجة حرارة المحولات؟

بشكل عام، ما هو الحد المسموح به لارتفاع درجة حرارة المحول؟ يُعرَّف التيار الذي يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة الداخلية للمنتج بما لا يزيد عن 40 درجة مئوية باسم "تيار ارتفاع درجة الحرارة"، وهو مفهوم مُستخدم في العديد من مواصفات المحاثات. فلماذا يُحدد ارتفاع درجة حرارة المحاثات والمحولات عند 40 درجة مئوية؟ في صناعة الإلكترونيات، ونظرًا لاختلاف ظروف الاستخدام في مختلف المناطق والفصول، تُحدد الصين "درجة الحرارة المحيطة القياسية" بـ 40 درجة مئوية. بالنسبة للمنتجات الإلكترونية، يتراوح الحد الأقصى لدرجة الحرارة المطلوبة للاستخدام التجاري بين -40 درجة مئوية و85 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة 40 درجة مئوية وكان ارتفاع درجة الحرارة 40 درجة مئوية، فإن الحد الأقصى لدرجة الحرارة يصل إلى 80 درجة مئوية، ما يُلبي متطلبات الاستخدام التجاري. أما إذا كانت درجة الحرارة المحيطة 85 درجة مئوية وكان ارتفاع درجة الحرارة 40 درجة مئوية، فإن الحد الأقصى لدرجة الحرارة يصل إلى 125 درجة مئوية، ما يُلبي متطلبات الاستخدام الصناعي بدقة. وهذا هو المعيار الأكثر شيوعًا لمحولات التردد العالي فيما يتعلق بدرجة الحرارة المحيطة.

علاوة على ذلك، بالنسبة لـ جنرال ترانسفورمرتتمتع المواد التقليدية المتوافقة مع معايير السلامة بتصنيفات درجة الحرارة التالية:

بكرات الباكليت: 150-200 درجة مئوية

شريط لاصق: 130-180 درجة مئوية

راتنج الإيبوكسي: 130-200 درجة مئوية

سلك مطلي بالمينا: 155-220 درجة مئوية

عند درجة حرارة محيطة تبلغ 85 درجة مئوية، ومع ارتفاع في درجة الحرارة بمقدار 40 درجة مئوية، تصل درجة الحرارة القصوى إلى 125 درجة مئوية، وهو ما يفي أيضاً بمتطلبات الحد الأدنى لدرجة الحرارة للمواد المتوافقة مع معايير السلامة. وهذا يضمن عدم تأثر أداء هذه المواد بشكل كبير عند استخدامها لفترات طويلة عند درجة الحرارة القصوى.

بالإضافة إلى ذلك، يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تقصير عمر المحول. والمعادلة الأكثر شيوعًا لحساب ذلك هي معادلة أرهينيوس.

ك = نعم^-هي/(RT)

حيث k هو ثابت معدل التفاعل، وA هو العامل الأسي المسبق، وEa هي طاقة التنشيط الظاهرية، وR هو ثابت الغازات العام، وT هي درجة الحرارة. وفقًا لمعادلة أرهينيوس، يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تسريع معدل التفاعلات الكيميائية، مما يؤثر على عمر المحول. تحديدًا، مع كل زيادة قدرها 10 درجات مئوية في درجة الحرارة المحيطة، يزداد معدل التفاعل الكيميائي (أي استهلاك العمر الافتراضي) من 2 إلى 10 أضعاف. هذا يعني أنه مع كل زيادة قدرها 10 درجات مئوية في درجة حرارة تشغيل المحول، ينخفض ​​عمره الافتراضي إلى النصف. وعلى العكس، مع كل انخفاض قدره 10 درجات مئوية في درجة حرارة التشغيل، يتضاعف عمره الافتراضي.

لذلك، من الضروري التحكم بشكل معقول في ارتفاع درجة حرارة المحول، ويفضل إبقائها أقل من 40 درجة مئوية، لزيادة عمره الافتراضي وضمان التشغيل الطبيعي.