1. Определяются геометрические параметры эквивалентной нагретой зоны аппарата (метод определения дан в разделе I).
2. Определяется массовый расход воздуха по методике, данной в разделе III (в случае, если расход воздуха принудительно вентилируемого аппарата задан, этот пункт опускается).
3. Определяется общая мощность тепловой энергии, уносимой воздухом
В первом приближении может быть рекомендована формула
4. Определяются тепловые проводимости, входящие в эквивалентную тепловую схему (рис.3):
;
;
;
.
В первом приближении можно взять:
; ; ; .
5. Определяются средние температуры нагретой зоны , воздуха и кожуха из системы уравнений теплового баланса:
;
;
;
; ; , где – определитель этой системы уравнений;
, , – те же определители, у которых соответственно первый, второй и третий столбцы заменены на правые части уравнений.
Зная перегревы , можем определить температуры
; ; .
6. Уточняются полученные значения температур. На основе полученных в первом приближении температур , и можно выполнить расчет во втором приближении и т.д.:
а) уточняется температура на выходе воздуха из аппарата:
;
б) уточняется величина коэффициента гидравлического сопротивления , а также абсолютные температуры , , и пересчитывается массовый расход воздуха (раздел Ш), если он вообще выполняется;
в) уточняется значение мощности стока тепловой энергии (п.3);
г) по методике, изложенной в разделе II, определяются коэффициенты теплообмена кожуха и нагретой зоны на основе полученных температур нагретой зоны, воздуха и кожуха;
д) пп. 4 и 5 повторяются.
7. Проверяется расхождение значений средних температур нагретой зоны, воздуха и кожуха, найденных в первом и втором приближениях
,
Если неравенство выполняется для всех трех , , , то соответствующие температуры принимаются за окончательные температуры нагретой зоны, воздуха и кожуха. Расчет заканчивается.
Если хотя бы одно из неравенств не выполняется, то необходимо определить температуры в третьем приближении. Для этого вновь повторяют пп.6 и 7 и т.д.
IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЕТАЛИ В ГЕРМЕТИЧНОМ
ИЛИ ВЕНТИЛИРУЕМОМ БЛОКЕ
I. Определение температуры
Температура –й детали (элемента),расположенной в функциональном узле (модуле), может быть определена по формуле
, где – температурный фон в –й точке, возникший в результате действия всех источников тепла , кроме –го;
– собственный перегрев, т.е. температура в –й детали, возникшая благодаря выделению в ней тепла .
Перегрев –й детали относительно окружающей среды:
.
В этом выражении тепловые коэффициенты
;
.
Таким образом, определение температуры –й детали сводится к определению теплового коэффициента и тепловых сопротивлений , , и
2. Определение тепловых коэффициентов и сопротивлений
1. и – тепловые сопротивлении передачи тепла от поверхности нагретой зоны к корпусу и от корпуса электронного устройства к окружающей среде с температурой .
Методика определения структуры и для герметичного и перфорированного (вентилируемого) корпусов приведены в разделах I – V.
2. – внутреннее сопротивление передачи тепла от –й детали (элемента) до поверхности функционального узла (модуля), расположенного в нагретой зоне.
Структура зависит от многих факторов, в том числе геометрических размеров детали и модуля, их конструктивных особенностей, теплофизических свойств материалов и т.д. Например, – это сопротивление от зоны перехода к корпусу полупроводникового прибора, от центра к поверхности интегральной схемы или катушки индуктивности.
На многие нормализованные элементы, такие как полупроводники и интегральные схемы, дается в паспорте.
3. – тепловое сопротивление, преодолеваемое тепловым потоком на пути от поверхности функционального узла (модуля) до поверхности нагретой зоны.
4. – тепловой коэффициент при передаче теплового потока от –й детали до поверхности нагретой зоны.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.