2.2 Тепловой расчет

В проектируемом блоке требуется отвод тепла от транзисторов усилительных каскадов. Для отвода тепла в конструкции устройства предусмотрены два осевых электровентилятора 1,0 ЭВ-1,4-4. Процесс теплообмена радиоэлектронных аппаратов охлаждаемых продуваемым через них воздухом, носит очень сложных характер и не поддается точному расчету. Тепловой режим аппарата зависит от следующих параметров: формы и размеров кожуха, шасси и радиодеталей, расположения деталей на шасси, мощности отдельных источников тепла и их расположения в аппарате, размеров, формы и расположения устройств для подвода и отвода воздуха, расхода и температуры воздуха, а также условий теплообмена снаружи аппарата.

Расчет радиатора

Перегрев полупроводниковых приборов можно уменьшить, путем увеличения теплоотдающей поверхности, т.е. установкой их на радиатор. Методика расчета приведена в [2].

Исходными данными при проектировании или выборе радиатора являются: предельная температура рабочей области транзистора t_p=100С; мощность рассеиваемая на приборе Р=25Вт; температура окружающей среды t₀=35С; внутреннее тепловое сопротивление прибора между рабочей зоной транзистора и корпусом R_вн=0,425С/Вт.

- Определим перегрев места крепления прибора с радиатором:

где R_к - тепловое сопротивление контакта между прибором и радиатором, С/Вт,

,

S_к= 0,4210^-3м² - площадь контактной поверхности.

С/Вт

С

- определим в первом приближении средний перегрев основания радиатора:

С

- Выбираем тип радиатора в первом приближении с помощью графиков представленных на рисунке 4.21 [2].

В соответствии с графиком выбираем ребристый радиатор в условиях вынужденного охлаждения.

- определим коэффициент теплоотдачи радиатора по графикам на рисунке 4.25 [2]. В соответствии с графиком _эф=125Вт/м²град

- находим площадь основания радиатора

м²

- Определим средний перегрев основания радиатора во втором приближении

где ; ;

_р - коэффициент теплопроводности материала радиатора, Вт/мград;

S_p - толщина основания радиатора, м.

Выберем в качестве материала радиатора алюминий, у которого _р=208 Вт/мград, а толщина основания _р=0,023м.

t_S=0.008м²

Из сделанных расчетов можно сделать вывод, что суммарная площадь радиатора всех транзисторов не будет выходить за пределы габаритных размеров блока и мы можем применить данную схему охлаждения транзисторов.