1) Сигнальных цепей с низким уровнем напряжения
2) Силовых цепей с высоким уровнем потребляемой мощности
3) Корпусных цепей (шасси, экраны)
Четыре способа заземления:
1) Одноточечная послед. схема:
Недостаток: наибольший уровень помех
при общей посл. включ. земл. шине
Чем больше опорная точка, тем ↑ ее потенциал
Наиболее чувств. ФУ следует подключать ближе к опорной точке.
Систему заземления не следует применять для цепей с большим разбросом потребляемой мощности
2) Одноточечная паралл. схема
Эффективна для f до 1 МГц. Исключ. обратную связь через общий импеданс.
Минимальная
вероятность появления замкн. ВЧ контуров
3)
Применяется на f > 10МГц. Стремится к наиболее близкому подключению ФУ к опорному заземлению.
4) С плавающим заземлением
Применяется для чувствительных элементов схемы. При этом необходима полная изоляция схемы от корпуса
26
Теплопроводность- это молекулярный перенос теплоты в среде, обусловленный разностью
Для планарной конструкции – подчиняется обобщ. закону Фурье:
- тепловой поток, перед за счет кондукции
- коэфф. тепловой проводимости
где -толщина слоя
Для меди: =390 Вт/м*к
Al и сплавы: =15020 Вт/м*к
Слюда: = 0.58 Вт/м*к
удельное сопротивление(тепловое)
На основе сходства при расчете тепловых режимов можно пользоваться:
Для послед. и паралл. соединения резисторов
экр. схема
Удельное сопротивление для пластмассовых корпусов: [K/Вт]
Для керамических корпусов : [K/Вт]
При проектировании РЭС для обеспечения требов. тепловых режимов работы необходимо выбирать материалы (корпусов ИС, теплоотводов) с ↑тепл-стью
В кондуктивных цепях передачи тепла контакты должны иметь малое тепловое сопротивление, его можно обеспечить за счет ↑ удельной нагрузки на контакт (применении соединений)
-1000 Н/ (болтовые соединения)
- пайка
- склеивание
27
Процесс переноса тепла между нагретой поверхностью тела и газообразной или
жидкой среды при естественном или принудительном перемещении среды.
Количество теплоты, переносимое конвенкцией, определяется законом Ньютона:
Р к = α к (t n-t c)*S; Р к –количество теплоты; α к –коэффициент конвенктивного теплообмена (Вт/м2*к); S-площадь среды передающей тепло. Сложность расчета Р к заключается в сложности определения α к. α к –сложная функция 9 переменных.
На основе экспериментальных данных: На передачу тепла конвенкции вляют не все 9 переменных, а только несколько параметров. Они были выявлены и формализованы на основе критерий подобия.
(1) Критерий Куссельта:
Nn =α k L/λ. Он
характеризует интенсивность теплообмена на границе тепла-поверхность твердого
тела.
(2) Критерий
Грасегофа: Gг=GBL3(t n-t c)/U2 Характеризует
относительную эффективность подъемной силы, которая вызывает естественную
конвенкцию.
(3) Критерий Прендтля: Рб =UCрS=Uа Является теплофизической характеристикой теплоносителя. Для жидких Ме : Рб<<1 ; Для газа Рб примерно =1. Для жидкостей Рб >>1.
L-длина тока. λ –коэффициент теплопроводности. В-коэффициент кинематической вязкости. U- коэффициент кинематической вязкости. а- коэффициент температурной проводности.
С
помощью критериев подобия процесс конвенкции теплообмена выражают с помощью
критерий уравнений: Nn(m)=C(PGr)nm. С-коэффициент.
n-показатель
степени. m- обозначает,
что параметры берутся для средней температуры.
t m=0.5 ·(t n+t c) .
Количество теплоты, переносимое конвенкцией, зависит от режимов движения среды. При малых скоростях- ломинарный. При больших- турбулентный.
Переход одного режима в другой определяется значением числа Рейнольца.
Re=VL/U; V- скорость движения среды у поверхности твердого тела. U- кинематическая вязкость среды. L- определяющий геометрический параметр
28
В зависимости от показателя степени различают 4 закона теплообмена, которые
соответствуют 4 режимам движения среды у поверхности твердого тела.
1)Закон 0й степени
Соответствует плёночному режиму при котором у поверхности твердого тела образуется почти неподвижная плёнка нагретой среды.
Перепад ∆toC- малый
Интенсивность незначительна и определяется теплопроводностью среды
Критерий Куссельга: Nu(m)=0,5
2)Закон 1/8 степени
Nu=1,18(PrCr)1/8
Ламинарное течение среды и закон характерен тонким телам.
3)Закон 1/4 степени
Наблюдается у кошухов крупногабаритных приборах (плоских цилиндрических)
Режим движения-переходной: интенсивность увеличивается в 2 раза чем у 1 и 2 законов.
Nu(m)= 0,54(PrCr)m1/4
4) Закон 1/3 степени (характерен для турбулентного движения среды)
Nu(m)= 0,135(PrCr)1/3
Интенсивность увеличивается, имеет место у аппаратов
значительных размеров при больших ∆t
Системы воздушного охлаждения (естественного и принудительного) применяется в
наземных РЭС. (в летательных аппаратах не применяется)
Интенсивность воздушного охлаждения увеличивается за счёт применения теплообменников.
29
Для теплопроводности конвекции и передачи тепла излучением : с законом Ома и с
другой стороны
I=σ(φ1- φ2)
На основании этой аналогии используем методы и
теории электрических цепей интерпретации процесса теплообмена.
Если сравнить соотношения для тепловых потоков и электрического тока можно
установить следующие аналогии:
1) Rэ ó R (электрическое и тепловое сопротивления)
2) σэ ó σ (электрическая и тепловая проводимости)
3) U ó ∆t (электрическое напряжение и перегрев)
4) φ ó t (электрический потенциал и температура)
5) Р ó I (тепловой поток и электрический ток)
На основе этого сходства тепловой поток можно
представить тепловой схемой. Элементами являются приёмники и источниками тепла
и тепловые сопротивления.
Тепловые переменные величины в этой схеме подчиняются законам Ома- Кирхгофа для
тепловых схем.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.