Меню

Выбор и расчет конструкции теплоотвода

Для отвода тепла от полупроводниковых приборов применяют теплоотводы, действие которых основано на различных способах рассеивания тепловой энергии: теплопроводности, естественной принудительной конвекции воздуха и жидкости, изменении агрегатного состояния вещества.

Существуют два способа расчета теплового режима полупроводникового прибора с теплоотводом:

при заданных значениях мощности Р, рассеиваемой полупроводниковым прибором, температуре корпуса прибора и температуре р-п перехода и температуре окружающей среды То рассчитывают геометрические размеры теплоотвода;

при заданных геометрических размерах теплоотвода, температуре окружающей среды То.с, температуре р-n перехода или температуре корпуса прибора рассчитывают мощность, рассеиваемую полупроводниковым прибором с теплоотводом.

В частности, для расчета необходимы следующие параметры:

P - мощность, рассеиваемая п/п прибором, Вт.

- температура окружающей среды, .

- максимальная температура перехода, .

- тепловое сопротивление переход - корпус, .

- тепловое контактное сопротивление, .

1. Для охлаждения транзистора необходим радиатор, его тепловое сопротивление вычисляется по формуле:

2. Средняя поверхностная температура теплоотвода:

Тср= Р∙Кт-с.исх.д+ То.с=75,8° С.

. Минимальная протяженность ребра:

Lmin=0,31 м.

. Толщина ребра:

d=0,003 м=3 мм.

. Толщина плиты теплоотвода:

q=0,003 м=3 мм.

. Расстояние между ребрами:

b=0,012 м=12 мм.

. Высота ребра:

h=0,025 м=25 мм.

. Протяженность ребра:

L=0,13 м=130 мм.

. Число ребер штук:

n=(l+b)/(b+d)=10.

. Длинна плиты теплоотвода на которой развиты ребра:

l=b(n-l)+2d=0,11 м=110 мм.

. Площадь гладкой поверхности теплоотвода:

Sгл=L∙L=0,016 м2=16 мм2.

. Площадь оребренной поверхности теплоотвода:

Sop=S1+ S2 +S3 =0,08 м2=80 мм2.

13. Коэффициент теплоотдачи излучением:

αл=εφf(Тср+ То.с)=8,1 Вт/(м∙С).

. Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

αк=А1*Тм[(Тср- To.c)/L]=3,96 Вт/(м∙С).

. Коэффициент теплоотдачи гладкой поверхности:

αгл= αл + αк = 12,06 Вт/(м∙С).

. Мощность рассеиваемая гладкой поверхностью:

Ргл= αгл ∙ Sгл ∙ (Тср- То.с)=40 Вт.

. Тепловое сопротивление гладкой поверхности:

Rт.гл=1/( αгл ∙ Sгл)= 4,98 С/Вт.

. Температура окружающей среды между ребрами:

To.c1= Тср-Н∙ ( Тср - То.с)=61° С,

Тм1=0,5(Тср + To.с1)= 66° С.

. Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

αк.ор=А1∙Тм ∙С= 3,91 Вт/(м∙С).

20.Коэфициент теплоотдачи излучением:

αл.ор = εφf(Тср+ То.с)= 1,6 Вт/(м∙С).

. Мощность рассеиваемая оребренной поверхностью теплоотвода

Рт.ор=[ αк (Тср- То.с) + αл (Тср- То.с)] *S= 5 Вт.

.Тепловое сопротивление оребренной поверхности теплоотвода

Rт.ор=(Тс- То.с)/ Рт.ор= 21 С/Вт.

.Общее тепловое сопративление теплоотвода

Rт.расч= (Rт.гл∙ RT.op)/ (Rт.гл+RT.op)= 18 С/Вт.

. Мощность, рассеиваемая гладкой и оребренной поверхностями теплоотвода

Рт=Рт.гл+Рт.ор= 58 Вт.

Другие статьи:

Волноводно-щелевая приемная антенна для системы спутникового непосредственного телевизионного вещания
Орбита спутникового ретранслятора (СР) - геостационарная (ее высота над экватором Земли 35875 км) Эквивалентная изотропно излучаемая мощность - 44,7 кВт Средняя частота излучения СР - 16,4 ГГц Ширина спектра изл ...

Оценка и анализ структуры системы защиты информации
Информационная безопасность предприятия – это защищенность информации, которой располагает предприятие (производит, передает или получает) от несанкционированного доступа, разрушения, модификации, раскрытия и задержек при пос ...

Радиовещательный приемник II класса
Важнейшим функциональным элементом радиотехнических систем является радиоприемное устройство, способное воспринимать слабые радиосигналы и преобразовывать их к виду, обеспечивающему использование содержащейся в них информации. ...

(C) 2019 | www.techniformula.ru