Файл: Курсовой проект по дисциплине Теплофизические процессы в электронных средствах тема Расчет тепловых характеристик блоков эс при различных условиях охлаждения..docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 250

Скачиваний: 22

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– сопротивление переход-корпус = 5 оС/Вт.Максимальная температура нагрева транзисторов равна 90 ℃.Площадь поверхности основания транзистора рассчитывается по формуле площади прямоугольника (29): (29)где – длинна и ширина транзистора равные 10 мм и 8,1 мм.Площадь поверхности основания А=0,00008 м2.Далее рассчитывается средняя температура поверхности радиатора (30): , (30)где – тепловое сопротивление корпус-радиатор равное 1 оС/Вт.Средняя температура поверхности радиатора ts=73 .Отношение мощности к площади поверхности основания транзистора рассчитывается согласно формуле (31): . (31)Отношение мощности к площади поверхности основания транзистора Ф = 148148 Вт/м2.Разность температур между поверхностью радиатора и окружающей средой определим из формулы (32): , (32)где – температура среды равная 42 .Разность температур между поверхностью радиатора и окружающей средой =31 .Для подбора радиатора необходимо воспользоваться графиком (рисунок 5), по которому эмпирическим метом найти удовлетворяющую конструкцию радиатора. Рисунок 5 - График определения типа радиатораНаиболее близка к точке попадания кривая 12. Это игольчато-штырьевой радиатор. Рисунок 7 - Игольчато-штыревой радиаторРазмеры задаются произвольно:

  1. Высота штырей h – 30 мм;

  2. Нижнее основание штыря d – 2 мм;

  3. Верхнее основание штыря b – 2 мм;

  4. Шаг штырей S – 3 мм;

  5. Толщина пластины δ – 2 мм.
В качестве материала радиатора выбран алюминий (ГОСТ 4784-97) со степенью черноты ε=0,31 и коэффициентом λ = 210 Вт/м2оС.Температурный напор вычисляется по формуле (29): (29)Температурный напор = 53 оС.Критерий Грасгофа вычисляется по формуле (30): (30)где dэкв эквивалентный диаметр штыря равный 2 мм.Критерий Грасгофа Критерий Нуссельта вычисляется по формуле (31): (31)Критерий Нуссельта Nu=1,2.Коэффициент теплоотдачи конвекцией вычисляется по формуле (32): . (32)Коэффициент теплоотдачи конвекцией ак=19,5.По графику на рисунке 8 определяется коэффициент теплоотдачи излучением.Рисунок 8 – коэффициент теплоотдачи излучениемКоэффициент теплоотдачи излучением равен 3,5. Общий коэффициент теплоотдачи рассчитывается вычисляется по формуле (33): (33)Общий коэффициент теплоотдачи а =19.Далее рассчитывается периметр поперечного сечения штыря вычисляется по формуле (34): (34)Периметр поперечного сечения штыря u=0,006 м.Площадь поперечного сечения штыря вычисляется по формуле (35): (35)Площадь поперечного сечения штыря f=0,000003 м2.Далее необходимо найти коэффициент X, необходимый для дальнейших расчетов вычисляется по формуле (36): (36)Коэффициент X=13,5.Теплоотдача единичного штыря вычисляется по формуле (37): (37)где – вспомогательный коэффициент равный 1,14. Теплоотдача единичного штыря

=0,204 Вт.

Общее количество штырей радиатора вычисляется по формуле (38):
. (38)
где – вспомогательный коэффициент равный 0,6.

Общее количество штырей радиатора n=37 шт.

Площадь основания теплоотвода вычисляется по формуле (39):
(39)
где S – шаг между штырями равный 3 мм;

Sпр – площадь поверхности транзистора равная 81 мм2.

Площадь основания теплоотвода равна 0,0004 м2, а стороны радиатора 20 мм.

В результате расчета был получен радиатор из алюминия со следующими размерами:


  1. Высота h – 30 мм;

  2. Нижнее основание штыря d – 2 мм;

  3. Верхнее основание штыря b – 2 мм;

  4. Шаг штырей S – 3 мм;

  5. Толщина пластины δ – 2 мм;

  6. Количество штырей n – 37 шт;

  7. Стороны пластины – 20х20 мм.
Расчет рассеиваемой мощности радиатором представлен в формуле (42): (42)Рассеиваемая мощность радиатором равна 12 Вт.Приложение АПриложение Б

3

Смотрите также файлы