تأثير الضغط الجوي المنخفض (فوق 2000 متر فوق مستوى سطح البحر) على أداء سلامة المنتجات الإلكترونية

1 ، سيتم أيضًا تدمير مواد العزل في المجال الكهربائي بسبب قوة العزل وتفقد أداء العزل المناسب ، ثم ستكون هناك ظاهرة انهيار العزل.

تنص المعايير GB4943 و GB8898 على التخليص الكهربائي ومسافة الزحف ومسافة اختراق العزل وفقًا لنتائج البحث الحالية ، لكن هذه الوسائط تتأثر بالظروف البيئية , على سبيل المثال ، درجة الحرارة والرطوبة وضغط الهواء ومستوى التلوث وما إلى ذلك ، ستقلل من قوة العزل أو من بينها تأثير ضغط الهواء الأكثر وضوحًا على الخلوص الكهربائي.

ينتج الغاز جسيمات مشحونة بطريقتين: الأولى هي تأين الاصطدام ، حيث تصطدم الذرات في الغاز بجزيئات الغاز للحصول على الطاقة والقفز من مستويات طاقة منخفضة إلى عالية.عندما تتجاوز هذه الطاقة قيمة معينة ، تتأين الذرات إلى إلكترونات حرة وأيونات موجبة - والآخر هو تأين السطح ، حيث تعمل الإلكترونات أو الأيونات على سطح صلب لنقل طاقة كافية إلى الإلكترونات الموجودة على السطح الصلب ، بحيث تكون هذه الإلكترونات تكتسب طاقة كافية ، بحيث تتجاوز حاجز الطاقة الكامن السطحي وتترك السطح.

تحت تأثير قوة مجال كهربائي معينة ، يطير الإلكترون من الكاثود إلى القطب الموجب وسيخضع لتأين التصادم على طول الطريق.بعد أن تسبب الاصطدام الأول مع الإلكترون الغازي في التأين ، يكون لديك إلكترون حر إضافي.يتأين الإلكترونان بالتصادم أثناء تحركهما باتجاه الأنود , لذلك لدينا أربعة إلكترونات حرة بعد الاصطدام الثاني.تكرر هذه الإلكترونات الأربعة نفس الاصطدام ، مما ينتج عنه المزيد من الإلكترونات ، مما يؤدي إلى انهيار إلكتروني.

وفقًا لنظرية ضغط الهواء ، عندما تكون درجة الحرارة ثابتة ، يتناسب ضغط الهواء عكسًا مع متوسط ​​السكتة الدماغية الحرة للإلكترونات وحجم الغاز.عندما يزداد الارتفاع وينخفض ​​ضغط الهواء ، يزداد متوسط ​​الشوط الحر للجسيمات المشحونة ، مما يؤدي إلى تسريع تأين الغاز ، وبالتالي ينخفض ​​جهد انهيار الغاز.

العلاقة بين الجهد والضغط هي :

إلى : P - ضغط الهواء عند نقطة التشغيل

ص0- الضغط الجوي القياسي

يوp- جهد تفريغ العزل الخارجي عند نقطة التشغيل

يو0- تفريغ جهد العزل الخارجي في الغلاف الجوي القياسي

n- يتناقص المؤشر المميز لجهد تفريغ العزل الخارجي مع تناقص الضغط

بالنسبة لحجم المؤشر المميز لقيمة n لجهد تفريغ العزل الخارجي ، لا توجد بيانات واضحة في الوقت الحالي ، وهناك حاجة إلى عدد كبير من البيانات والاختبارات للتحقق ، بسبب الاختلافات في طرق الاختبار ، بما في ذلك التوحيد المجال الكهربائي , سيؤثر اتساق الظروف البيئية والتحكم في مسافة التفريغ ودقة المعالجة في أدوات الاختبار على دقة الاختبار والبيانات.

عند الضغط الجوي المنخفض ، ينخفض ​​جهد الانهيار.وذلك لأن كثافة الهواء تتناقص مع انخفاض الضغط ، لذلك ينخفض ​​جهد الانهيار حتى تأثير انخفاض كثافة الإلكترون حيث يصبح الغاز أرق ، وبعد ذلك يرتفع جهد الانهيار حتى لا يكون سبب الفراغ بسبب توصيل الغاز انفصال.يتم وصف العلاقة بين جهد انهيار الضغط والغاز بشكل عام في قانون باشن.

بمساعدة قانون باشن وعدد كبير من الاختبارات ، يتم الحصول على قيم تصحيح جهد الانهيار والفجوة الكهربائية تحت ظروف ضغط الهواء المختلفة بعد جمع البيانات ومعالجتها.

انظر الجدول 1 والجدول 2

ضغط الهواء (كيلو باسكال)

79.5

75

70

67

61.5

58.7

55

قيمة التعديل (ن)

0.90

0.89

0.93

0.95

0.89

0.89

0.85

الجدول 1 تصحيح جهد الانهيار عند ضغط بارومتري مختلف

الارتفاع (م) الضغط الجوي (كيلو باسكال) عامل التصحيح (ن)

2000

80.0

1.00

3000

70.0

1.14

4000

62.0

1.29

5000

54.0

1.48

6000

47.0

1.70

الجدول 2 - قيم تصحيح الخلوص الكهربائي تحت ظروف ضغط الهواء المختلفة

2 , تأثير الضغط المنخفض على ارتفاع درجة حرارة المنتج.

ستنتج المنتجات الإلكترونية في التشغيل العادي قدرًا معينًا من الحرارة ، وتسمى الحرارة المتولدة والفرق بين درجة الحرارة المحيطة ارتفاع درجة الحرارة.يمكن أن يتسبب الارتفاع المفرط في درجة الحرارة في حدوث حروق وحرائق ومخاطر أخرى ، لذلك ، تم تحديد القيمة الحدية المقابلة في GB4943 و GB8898 ومعايير السلامة الأخرى ، بهدف منع الأخطار المحتملة الناجمة عن الارتفاع المفرط في درجة الحرارة.

يتأثر ارتفاع درجة حرارة منتجات التدفئة بالارتفاع.يختلف ارتفاع درجة الحرارة خطيًا تقريبًا مع الارتفاع ، ويعتمد ميل التغيير على بنية المنتج وتبديد الحرارة ودرجة الحرارة المحيطة وعوامل أخرى.

يمكن تقسيم تبديد الحرارة للمنتجات الحرارية إلى ثلاثة أشكال: التوصيل الحراري ، وتبديد الحرارة بالحمل الحراري ، والإشعاع الحراري.يعتمد تبديد الحرارة لعدد كبير من منتجات التسخين بشكل أساسي على التبادل الحراري بالحمل الحراري ، أي أن حرارة منتجات التسخين تعتمد على مجال درجة الحرارة الذي يولده المنتج نفسه للانتقال إلى تدرج درجة حرارة الهواء حول المنتج.عند ارتفاع 5000 متر ، يكون معامل نقل الحرارة أقل بنسبة 21٪ من القيمة عند مستوى سطح البحر ، كما أن الحرارة المنقولة عن طريق تبديد الحرارة بالحمل الحراري أقل بنسبة 21٪.ستصل إلى 40٪ على ارتفاع 10000 متر.سيؤدي تقليل انتقال الحرارة عن طريق تبديد الحرارة بالحمل الحراري إلى زيادة ارتفاع درجة حرارة المنتج.

عندما يزداد الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط الجوي ، مما يؤدي إلى زيادة معامل لزوجة الهواء وانخفاض في انتقال الحرارة.هذا لأن نقل الحرارة بالحمل الجوي هو نقل الطاقة من خلال الاصطدام الجزيئي مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط الجوي وتقل كثافة الهواء ، مما يؤدي إلى انخفاض في عدد جزيئات الهواء ويؤدي إلى انخفاض في نقل الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك عامل آخر يؤثر على تبديد الحرارة بالحمل الحراري للتدفق القسري ، أي أن انخفاض كثافة الهواء سيصاحبها انخفاض في الضغط الجوي ، ويؤثر انخفاض كثافة الهواء بشكل مباشر على تبديد حرارة التدفق القسري للحمل الحراري وتبديد الحرارة. .يعتمد تبديد الحرارة بالتدفق القسري للحمل على تدفق الهواء لسحب الحرارة.بشكل عام ، تحافظ مروحة التبريد المستخدمة بواسطة المحرك على تدفق حجم الهواء المتدفق عبر المحرك دون تغيير مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​معدل تدفق كتلة تيار الهواء ، حتى لو ظل حجم تيار الهواء كما هو ، لأن تنخفض كثافة الهواء.نظرًا لأن الحرارة النوعية للهواء يمكن اعتبارها ثابتة على مدى درجات الحرارة المتضمنة في المشكلات العملية العادية ، إذا زاد تدفق الهواء بنفس درجة الحرارة ، فإن الحرارة التي يمتصها تدفق الكتلة تقل ، وتتأثر منتجات التسخين سلبًا عن طريق التراكم ، وسيرتفع ارتفاع درجة حرارة المنتجات مع انخفاض الضغط الجوي.

يتم تحديد تأثير ضغط الهواء على ارتفاع درجة حرارة العينة ، وخاصة على عنصر التسخين ، من خلال مقارنة الشاشة والمهايئ تحت ظروف درجة حرارة وضغط مختلفة ، وفقًا لنظرية تأثير ضغط الهواء على درجة الحرارة الموصوفة أعلاه , في ظل حالة الضغط المنخفض ، ليس من السهل تشتت درجة حرارة عنصر التسخين بسبب انخفاض عدد الجزيئات في منطقة التحكم ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية بشكل كبير جدًا. عناصر التسخين ، لأن حرارة العناصر غير ذاتية التسخين تنتقل من عنصر التسخين ، وبالتالي فإن ارتفاع درجة الحرارة عند الضغط المنخفض يكون أقل من درجة حرارة الغرفة.

3.خاتمة

من خلال البحث والتجربة ، يتم استخلاص الاستنتاجات التالية.أولاً ، بموجب قانون باشن ، يتم تلخيص قيم تصحيح جهد الانهيار والفجوة الكهربائية تحت ظروف ضغط الهواء المختلفة من خلال التجارب.كلاهما قائم على أساس متبادل وموحد نسبيًا ; ثانيًا ، وفقًا لقياس ارتفاع درجة حرارة المحول والشاشة تحت ظروف ضغط الهواء المختلفة ، فإن ارتفاع درجة الحرارة وضغط الهواء لهما علاقة خطية ، ومن خلال الحساب الإحصائي ، المعادلة الخطية يمكن الحصول على ارتفاع درجة الحرارة وضغط الهواء في أجزاء مختلفة.خذ المحول كمثال , معامل الارتباط بين ارتفاع درجة الحرارة وضغط الهواء هو -0.97 حسب الطريقة الإحصائية ، وهو ارتباط سلبي مرتفع.معدل التغير لارتفاع درجة الحرارة هو أن ارتفاع درجة الحرارة يزداد بنسبة 5-8٪ لكل 1000 متر زيادة في الارتفاع.لذلك ، فإن بيانات الاختبار هذه للإشارة فقط وتنتمي إلى التحليل النوعي.القياس الفعلي مطلوب للتحقق من خصائص المنتج أثناء الكشف المحدد.


الوقت ما بعد: 27 أبريل - 2023