开关电源性能和海拔的“纠缠”——仅一篇宝藏小文章让你明了
开关电源，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，所以开关电源比较节省能源，产生废热较少。开关电源的高转换效率是其一大优点，而开关电源工作频率高，也可以使用小尺寸、轻重量的变压器，开关电源重量也会比较轻。开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。
电源插头
在设计开关电源或其他电子设备时，有许多指标需要考虑和测试。然而，高度是一个很少被提及或关注的设备性能参数。在实际应用于高海拔地区的开关电源或电子设备中，可能存在一系列特殊问题。下面小课堂主要分享海拔对开关电源等电子设备的具体影响，希望大家可以有所注意。
性能优异的开关电源
一、空气压力或空气密度降低的影响
1、空气压力或空气密度的降低会导致外绝缘强度的降低。海拔5000m时，外绝缘强度每增加1000m，即平均气压每降低7.7～10.5kpa，外绝缘强度降低8%～13%。
2、设计定型对产品电间隙击穿电压的影响，由于电间隙已经固定，击穿电压也会随着气压的降低而降低。为了保证产品在高原环境下有足够的抗击穿能力，电气间隙必须增加3
3、对电晕和放电电压的影响
a.高海拔、低气压使局部放电起始电压（PD）和电晕起始电压（corona）降低，电晕腐蚀严重；b.高海拔、低气压使电力电容器内部空气压力降低；c.高海拔、低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。
4、对开关电器灭弧性能的影响
空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧开关电器的灭弧性能、通断能力和电寿命降低。
a.直流电弧的起弧时间随着海拔高度的增加或气压的降低而增加；b.直流电弧与交流电弧之间的起弧距离随着海拔高度的增加或气压的降低而增大。
5、对介质冷却效应，即产品温升的影响
空气压力或空气密度的降低导致空气冷却效果的降低。对于以自然对流、强制通风或空气散热器为主要散热方式的电器产品，由于散热能力的降低，温升增加。在海拔5000m范围内，温升每增加1000m，即平均气压a每降低7.7～10.5kpa，温升增加3%～10%
a.静电电器的温升随海拔升高而增加的速率一般小于0.4k/100m，但对于高发热性电器，如电炉、电阻、焊机等，其温升随海拔升高的速率大于每百米2K；b.随着海拔的升高，变压器的温升与冷却方式有关。每100m增长率为：油浸自冷，额定温升的0.4%；干式自冷，额定温升的0.5%；油浸强迫风冷，额定温升的0.6%；干式强迫风冷，额定温升的1.0%；c.电动机温升随海拔上升为每100米额定温升的1%。
6、对产品机械结构和密封性的影响
a.低密度、低浓度、多孔材料（如电绝缘材料、保温材料等）理化性能的变化；b.加速塑料制品中润滑剂和增塑剂的蒸发；c.由于内外压差增大，气体或液体容易从密封容器中泄漏或泄漏率增加。有密封要求的电气产品，会间接影响电气性能；d.会改变压力容器的压力，使压力容器容易破裂。
二、气温下降和气温变化（包括日温差）增加的影响。
1、平均气温和最高气温随海拔高度的增加而降低。电绝缘材料的热老化寿命取决于平均气温。高原环境中气温的降低可以部分或完全补偿气压降低引起的温升升高。环境空气温度补偿值为0.5k/hm。
2、日温差或温度变化对产品结构的影响较大。温度变化大，产品外壳容易变形开裂，密封结构容易开裂。
三、太阳辐照度，包括紫外线辐照度增加的影响
1、高原热辐射增加的影响
5000m高度太阳最大辐照度是低空相应值的1.25倍。热辐射加热物体。对于户外电器产品，太阳热辐射的增加会引起较大的表面附加温升，降低有机绝缘材料的材料性能，引起材料变形，产生机械热应力。
2、高海拔地区紫外辐射增加的效应
随着海拔高度的增加，紫外辐射的增加速率远远大于太阳总辐射的增加速率。在海拔3000米时，它达到了低空时相应值的两倍。紫外线辐射使有机绝缘材料加速老化，使空气容易电离，导致外绝缘强度和电晕起始电压降低。
四、空气绝对湿度降低的影响
1、绝对湿度对外绝缘强度的影响
平均绝对湿度随海拔升高而降低。当绝对湿度降低时，电器产品的外绝缘强度会降低。因此，应考虑工频放电电压和冲击闪络电压的湿度修正。湿度校正以零海拔平均绝对湿度11g/m3为基础，具体校正按gb311.2的有关规定执行。
2、绝对湿度对电机换向及碳刷磨损的影响
绝对湿度的降低会增加换向火花和碳刷磨损率。
电源插座
上面就是小课堂今天分享的，关于开关电源与海拔的联系的分享。在民熔小课堂的分享之后，大家应该都有一定的深入了解。但开关电源的领域是很大的，而大家如果在使用开关电源遇到其他问题，或者想了解其他电气产品的资料和技巧，可以注意小课堂后续更多的资料分享哦。