2. Выбор системы охлаждения
Способ охлаждения во многом определяет конструкцию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), поэтому даже на ранней стадии проектирования, то есть на стадии технического предложения или эскизного проекта, необходимо выбрать систему охлаждения РЭА. Для предварительной оценки и выбора способа охлаждения, необходимо определить два основных показателя /1, стр.119/.
Первый показатель - перегрев относительно окружающей среды Tc корпуса наименее теплостойкого элемента, для которого допустимая температура имеет минимальное значение. Этот показатель определяется по формуле
хс = Ti min - Tc (2.1)
где Ti min - допустимая температура корпуса наименее теплостойкого элемента;
Тс - температура окружающей среды (задана в техническом задании).
Так как все элементы по условию технического задания одинаковы, но на них выделяются разные мощности, то наиболее большое тепловыделение будет у третьего транзистора. Для этих элементов минимальное значение допустимой температуры равно T min = 373 К.
Подставляя значение Тс = 323 К и выбранное минимальное значение допустимой температуры T min = 373 К в формулу (2.1), получим
хс = 373 - 323 = 50 К
Второй показатель q равен плотности теплового потока, проходящего через условную площадь поверхности Ап теплообмена
q = Фkн1/Ап (2.2)
где Ф - суммарная мощность, рассеиваемая в блоке;
kн1 - коэффициент, учитывающий давление воздуха;
Ап - условная площадь поверхности теплообмена.
Условная площадь поверхности теплообмена Ап определяется по следующей формуле
Ап = 2 [L1 L2 + (L1 + L2)L3 Кз] (2.3)
где L1, L2, L3 - горизонтальные и вертикальные размеры блока, указанные в техническом задании, в метрах;
Кз - коэффициент заполнения.
В данном случае имеем значения: L1 = 0,34 м, L2 = 0,17 м, L3 = 0,1 м, Кз = 0,31.
Подставляя эти значения в формулу (2.3), получим
Ап = 2Ч[0,34Ч0,17 + (0,34 + 0,17)Ч0,1Ч0,31] = 0,15 м2
Зная, что мощность составляет Ф = 34 Вт, kн1 = 1,2 при Н1= 0,05 МПа и Ап = 0.15 м2, по формуле (2.2) рассчитаем второй показатель и получим
q = 34Ч1,2 / 0,15 = 272 Вт/м2
lg q = 2,4 (2.4)
Полученные в результате расчетов показатели хс = 50 К и lg q = 2,4, являются координатами точки.
Рисунок 2 - Области целесообразного применения различных способов охлаждения.
Где 1 - свободное воздушное; 2 - свободное и принудительное воздушное; 3 - принудительное воздушное; 4 - принудительное воздушное и жидкостное; 5 - принудительное испарительное; 6 - принудительное жидкостное и свободное испарительное; 7 - принудительное жидкостное, свободное и принудительное испарительное; 8 - свободное принудительное и свободное испарительное; 9 - свободное и принудительное испарительное.
Из рисунка 2 получим, что данная точка попадает на границу области 1 и 2. Таким образом, возможно применение как свободного, так и принудительного охлаждения. Остановимся на выборе свободного воздушного охлаждения.
Рисунок 3 - Вероятностные кривые для РЭА в перфорированном корпусе при свободном воздушном охлаждении
Из рисунка 3 находим вероятность нормального охлаждения, для выбранного способа охлаждения. Из графика находим что вероятность р=0,8. Следовательно, подобный способ охлаждения может быть выбран, но следует уделить внимание анализу теплового режима в дальнейшем.
- 1.9 Расчет тепловых режимов в блоке имитатора атс для проверки та
- 7.4. Расчет теплового режима платы
- Аппараты с подвесной нагревательной камерой
- Тепловой расчет
- Раздел 3. Методы расчета теплового режима
- 3.2. Тепловые режимы микросхем (мс)
- Аппараты с подвесной нагревательной камерой.
- Оценка теплового режима эвс в перфорированном корпусе при естественном воздушном охлаждении
- 25.Определение теплового режима блока, имеющего перфорированный корпус. Рекомендации по теплообмену при конструировании блоков рэс.