Perpustakaan teknikal percuma

Kimpalan elektrik. Bagaimana untuk mengira radiator. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / peralatan kimpalan

 Komen artikel

Semasa operasi peranti semikonduktor, kuasa dilepaskan dalam kristalnya, yang membawa kepada pemanasan yang terakhir. Jika lebih banyak haba yang dibebaskan daripada yang terlesap di ruang sekeliling, maka suhu kristal akan meningkat dan mungkin melebihi maksimum yang dibenarkan. Dalam kes ini, strukturnya akan dimusnahkan secara tidak dapat dipulihkan.

Akibatnya, kebolehpercayaan peranti semikonduktor sebahagian besarnya ditentukan oleh kecekapan penyejukan. Yang paling berkesan ialah mekanisme penyejukan perolakan, di mana haba dibawa pergi oleh aliran penyejuk gas atau cecair yang membasuh permukaan yang disejukkan.

Lebih besar permukaan yang disejukkan, lebih cekap penyejukan, dan oleh itu peranti semikonduktor berkuasa mesti dipasang pada radiator logam yang mempunyai permukaan sejuk yang dibangunkan. Udara persekitaran biasanya digunakan sebagai penyejuk.

Mengikut kaedah menggerakkan penyejuk, mereka membezakan:

• pengudaraan semula jadi;
• pengudaraan paksa.

Dalam kes pengudaraan semula jadi, penyejuk bergerak disebabkan draf yang berlaku berhampiran radiator yang dipanaskan. Dalam kes pengudaraan paksa, penyejuk dialihkan menggunakan kipas. Dalam kes kedua, adalah mungkin untuk mendapatkan kadar aliran yang lebih tinggi dan, dengan itu, keadaan penyejukan yang lebih baik.

Pengiraan terma boleh sangat dipermudahkan jika kita menggunakan model penyejukan haba (Rajah 18.26) Di sini perbezaan antara suhu hablur T_J dan suhu persekitaran T_A menyebabkan aliran haba bergerak dari kristal ke persekitaran melalui rintangan haba R_JC (kristal - badan), R_CS (perumah - radiator) dan R_SA (radiator - persekitaran).

Rajah 18.26. Model penyejukan haba

Rintangan terma mempunyai unit °С/W. Jumlah rintangan haba maksimum R_JA dalam bahagian kristal-persekitaran boleh didapati menggunakan formula:

di mana R_PP - kuasa yang hilang pada kristal peranti semikonduktor, W.

Rintangan terma R_JC dan R_CS ditunjukkan dalam data rujukan untuk peranti semikonduktor. Sebagai contoh, menurut data rujukan, untuk transistor IRFP250N, rintangan habanya dalam bahagian kristal-radiator adalah sama dengan R_JC + R_CS \u0,7d 0,24 + 0,94 \uXNUMXd XNUMX ° C / W.

Ini bermakna jika 10 W kuasa dilepaskan pada cip, maka suhunya akan menjadi 9,4 ° C lebih tinggi daripada suhu radiator.

Rintangan haba sink haba boleh didapati menggunakan formula:

Metodologi yang dicadangkan di bawah adalah berdasarkan cadangan untuk memilih radiator aluminium siri Max Clip System™ daripada AAVID THERMALLOY.

Dalam Rajah. Rajah 18.27 menunjukkan hubungan grafik antara perimeter keratan rentas radiator aluminium dan rintangan habanya untuk penyejukan semula jadi (garis merah) dan paksa (garis biru) oleh aliran udara.

Secara lalai, diandaikan bahawa:

• radiator mempunyai panjang 150 mm;
• perbezaan antara suhu heatsink T_S dan suhu persekitaran T_а sama dengan ;
• halaju aliran penyejukan paksa ialah 2 m/s.

Jika keadaan penyejukan berbeza daripada keadaan lalai, maka pembetulan yang diperlukan boleh dibuat menggunakan graf dalam Rajah. 18.28 - rajah. 18.30.

nasi. 18.27. Hubungan antara keratan rentas radiator aluminium dan rintangan habanya

nasi. 18.28. Faktor pembetulan untuk perbezaan suhu antara radiator dan persekitaran

nasi. 18.29. Faktor pembetulan untuk kadar aliran udara

nasi. 18.30. Faktor pembetulan untuk panjang radiator

Sebagai contoh, mari kita mengira radiator yang menyediakan penyejukan untuk transistor ERST, yang terdiri daripada 20 transistor jenis IRFP250N. Radiator boleh dikira untuk satu transistor, dan kemudian saiz yang terhasil boleh ditingkatkan sebanyak 20 kali ganda.

Oleh kerana jumlah kuasa yang terlesap pada transistor kunci ialah 528 W, maka kuasa yang terlesap pada setiap transistor IRFP250N ialah 528/20 = 26,4 W. Radiator mesti memastikan suhu kristal transistor maksimum tidak lebih daripada +110 °C pada suhu ambien maksimum +40 °C.

Jom cari rintangan haba R_JA untuk satu transistor IRFP250N:

Sekarang mari kita cari rintangan haba sink:

Mengetahui suhu maksimum kristal dan rintangan haba dalam bahagian kristal-radiator, kami menentukan suhu maksimum radiator:

Menggunakan graf (Rajah 18.28), kami menentukan faktor pembetulan Kt untuk perbezaan suhu antara radiator dan persekitaran:

Digunakan untuk menyejukkan radiator kipas jenis 1,25EV-2,8-6-3270U4, dengan kapasiti 280 m3/j. Untuk mengira kadar aliran, anda perlu membahagikan kapasiti dengan keratan rentas saluran udara yang ditiup oleh kipas.

Jika saluran mempunyai luas keratan rentas:

maka kadar aliran udara ialah:

Menurut graf (Rajah 18.29), kami menentukan faktor pembetulan K_v kepada kelajuan aliran udara sebenar:

Mari kita anggap bahawa kita mempunyai sejumlah besar radiator siap pakai dengan perimeter keratan rentas 1050 mm dan panjang 80 mm. Menggunakan graf (Rajah 18.30), kita tentukan faktor pembetulan K_L untuk panjang radiator:

Untuk mencari jumlah pembetulan, kita darabkan semua faktor pembetulan:

Tertakluk kepada pindaan, radiator harus menyediakan rintangan haba:

Menggunakan graf (Rajah 18.27), kita dapati bahawa satu transistor memerlukan radiator dengan perimeter keratan rentas 200 mm. Untuk sekumpulan 20 transistor IRFP250N, radiator mesti mempunyai perimeter keratan rentas sekurang-kurangnya 4000 mm. Memandangkan radiator yang ada mempunyai perimeter 1050 mm, anda perlu menggabungkan 4 radiator.

Diod ERST mengurangkan kuasa, tetapi atas sebab reka bentuk radiator yang serupa boleh digunakan untuknya.

Selalunya, pengeluar yang lebih sejuk menunjukkan kawasan permukaan radiator, bukannya perimeter dan panjang.

Untuk mendapatkan luas radiator dari kaedah yang dicadangkan, cukup untuk mendarabkan panjang radiator dengan perimeter Snya._P = 400 • 8 = 3200 cm2.

Pengarang: Koryakin-Chernyak S.L.

Lihat artikel lain bahagian peralatan kimpalan.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik 05.05.2024

Dunia sains dan teknologi moden berkembang pesat, dan setiap hari kaedah dan teknologi baharu muncul yang membuka prospek baharu untuk kita dalam pelbagai bidang. Satu inovasi sedemikian ialah pembangunan oleh saintis Jerman tentang cara baharu untuk mengawal isyarat optik, yang boleh membawa kepada kemajuan ketara dalam bidang fotonik. Penyelidikan baru-baru ini telah membolehkan saintis Jerman mencipta plat gelombang yang boleh disesuaikan di dalam pandu gelombang silika bersatu. Kaedah ini, berdasarkan penggunaan lapisan kristal cecair, membolehkan seseorang menukar polarisasi cahaya yang melalui pandu gelombang dengan berkesan. Kejayaan teknologi ini membuka prospek baharu untuk pembangunan peranti fotonik yang padat dan cekap yang mampu memproses jumlah data yang besar. Kawalan elektro-optik polarisasi yang disediakan oleh kaedah baharu boleh menyediakan asas untuk kelas baharu peranti fotonik bersepadu. Ini membuka peluang besar untuk ...>>

Papan kekunci Seneca Prime 05.05.2024

Papan kekunci adalah bahagian penting dalam kerja komputer harian kami. Walau bagaimanapun, salah satu masalah utama yang dihadapi pengguna ialah bunyi bising, terutamanya dalam kes model premium. Tetapi dengan papan kekunci Seneca baharu daripada Norbauer & Co, itu mungkin berubah. Seneca bukan sekadar papan kekunci, ia adalah hasil kerja pembangunan selama lima tahun untuk mencipta peranti yang ideal. Setiap aspek papan kekunci ini, daripada sifat akustik kepada ciri mekanikal, telah dipertimbangkan dengan teliti dan seimbang. Salah satu ciri utama Seneca ialah penstabil senyapnya, yang menyelesaikan masalah hingar yang biasa berlaku pada banyak papan kekunci. Di samping itu, papan kekunci menyokong pelbagai lebar kunci, menjadikannya mudah untuk mana-mana pengguna. Walaupun Seneca belum tersedia untuk pembelian, ia dijadualkan untuk dikeluarkan pada akhir musim panas. Seneca Norbauer & Co mewakili piawaian baharu dalam reka bentuk papan kekunci. dia ...>>

Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka 04.05.2024

Meneroka angkasa dan misterinya adalah tugas yang menarik perhatian ahli astronomi dari seluruh dunia. Dalam udara segar di pergunungan tinggi, jauh dari pencemaran cahaya bandar, bintang dan planet mendedahkan rahsia mereka dengan lebih jelas. Satu halaman baharu dibuka dalam sejarah astronomi dengan pembukaan balai cerap astronomi tertinggi di dunia - Balai Cerap Atacama Universiti Tokyo. Balai Cerap Atacama, yang terletak pada ketinggian 5640 meter di atas paras laut, membuka peluang baharu kepada ahli astronomi dalam kajian angkasa lepas. Tapak ini telah menjadi lokasi tertinggi untuk teleskop berasaskan darat, menyediakan penyelidik dengan alat unik untuk mengkaji gelombang inframerah di Alam Semesta. Walaupun lokasi altitud tinggi memberikan langit yang lebih jelas dan kurang gangguan dari atmosfera, membina sebuah balai cerap di atas gunung yang tinggi memberikan kesukaran dan cabaran yang besar. Walau bagaimanapun, walaupun menghadapi kesukaran, balai cerap baharu itu membuka prospek yang luas kepada ahli astronomi untuk penyelidikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Fon topologi ditemui dalam graphene 02.10.2023 Para saintis China telah membuat penemuan penting dengan menemui fonon topologi dalam graphene. Untuk mengkaji spektrum fonon merentasi seluruh zon Brillouin dua dimensi, mereka menggunakan mikroskop elektron resolusi tinggi, menganalisis kehilangan tenaga elektron ciri. Fonon memainkan peranan penting dalam sifat bahan kristal, termasuk ciri haba dan mekanikal, serta sifat elektroniknya. Yang menarik adalah fonon topologi yang timbul apabila cawangan fonon dengan parameter berbeza bersilang. Walau bagaimanapun, kajian keadaan sedemikian adalah bidang penyelidikan yang agak baru. Sehingga baru-baru ini, fonon topologi tidak dikesan dalam bahan dua dimensi seperti graphene kerana keperluan untuk resolusi yang sangat tinggi, antara 0,1 hingga 10 millielectronvolts. Resolusi ini sukar dicapai dengan kaedah tradisional seperti sinar-X atau pembelauan neutron, menjadikan kajian eksperimen keadaan fonon topologi mencabar. Para saintis China dari Makmal Fizik Bahan Pekat Kebangsaan Beijing dan institut lain menggunakan mikroskop elektron resolusi tinggi untuk menyiasat struktur fonon dalam graphene. Ini membolehkan mereka memperoleh spektrum fonon resolusi tinggi merentas keseluruhan zon Brillouin dua dimensi dan mengenal pasti beberapa fonon topologi. Para saintis menyatakan bahawa dalam kristal berkala, seperti kekisi heksagon graphene, ciri-ciri topologi ditentukan oleh simetri kekisi kristal. Simetri ini menentukan kemungkinan struktur topologi fonon, seperti fonon Dirac dan fonon nod cincin. Simulasi komputer meramalkan kehadiran dua jenis fonon nod cincin dan empat jenis fonon Dirac dalam graphene. Para saintis menjalankan kajian eksperimen ke atas sampel graphene satu lapisan menggunakan sistem kanta, monokromator elektron dan penganalisis elektron. Keputusan eksperimen mereka sepadan dengan ramalan simulasi komputer, dan mereka dapat menentukan struktur tiga dimensi keadaan fonon topologi dalam ruang momentum dan tenaga.

Berita menarik lain:

▪ Embrio tiruan daripada sel stem

▪ Hyundai Sonata plug-in hybrid

▪ Sistem navigasi untuk orang buta

▪ Katil pintar Ford

▪ Peranti brek kembung dalam beg galas

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Perlindungan peralatan elektrik. Pemilihan artikel

▪ artikel Bagaimana model menjadi kapal terbang. Petua untuk pemodel

▪ artikel Apakah klorofil? Jawapan terperinci

▪ Artikel Cardobbedict. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Antena televisyen jalur lebar untuk UHF. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Penerbangan objek. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024