Расчёт теплового режима

Целью расчета теплового режима является определение комплекса мероприятий, направленных на снижение тепловой нагрузки элементов.

Реальное РЭС в теплофизическом отношении представляет собой очень сложную систему с большим количеством источников тепла с границами неправильной формы. Полную систему уравнений теплообмена для реального аппарата часто невозможно не только решить аналитически, но и строго записать. В связи с этим, процессы, протекающие в реальном радиоэлектронном аппарате, схематизируют, принимают ряд упрощений и в результате получают тепловую модель аппарата, для которой и проводят расчет теплового режима.

В настоящее время наибольшее распространение получила схематизация процессов теплообмена, предложенная Г.Н. Дульневым. Сущность этого метода состоит в том, что пространство (плата, пакет плат) с радиоэлементами принимают за одно тело с изотермической поверхностью (нагретую зону), для которой и производится расчет теплового режима.

В зависимости от конструкции РЭС в нем могут быть выделены одна или несколько нагретых зон. С помощью этого метода определяют среднюю поверхностную температуру нагретой зоны. Расчет теплового режима РЭС заключается в определении по конструктивным данным температур нагретой зоны и поверхностей элементов. В ходе расчета определяют также температуры в других характерных зонах блока (воздуха, корпуса и т.п.).

Оценочный расчет теплового режима базового блока произведем при помощи программы TEPLO.EXE по методике ОСТ4 ГО.012.032. В качестве рассчитываемого элемента выберем транзистор MJE13007, максимальная температура которого составляет 150˚С.

Исходными данными для расчета теплового режима передатчика будут следующие:

герметичный тип корпуса;

габариты корпуса блока 115´90´55мм;

коэффициент заполнения корпуса 0.56;

мощность рассеиваемая нагретой зоной 5.45 Вт;

мощность рассеиваемая элементом 0,14 Вт;

максимально допустимая температура элемента 1500С (для устойчивой работы выберем её в пределах 1300С) ;

площадь поверхности транзистора 225 мм2.

Результаты расчетов теплового режима сведены в таблицу 6.1, а распределение рабочих температур изображено на рисунке 6.2 и 6.3.

Таблица 6.1 - Результаты теплового расчета

Рисунок 6.2

Рисунок 6.3

Анализ зависимости температуры элемента от внешней среды (рисунок 6.2 и 6.3) показывает, что даже при максимальной температуре внешней среды, равной 550С, температура элемента не превышает максимально допустимого значения. Таким образом, для обеспечения нормального функционирования блока достаточно герметичного корпуса без какого-либо охлаждения.

Интересное из раздела

Расчет токовой защиты нулевой последовательности
Задание и исходные данные Произвести расчет дистанционной защиты линии и начертить карту селективности дистанционных защит. Исходные данные: ...

Расчет характеристик сигналов и каналов связи
На современном этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной способности, грузовых и пассажирск ...

Моделирование элементов и систем управления
Управляемый объект состоит их четырех типовых динамических звеньев, соединенных между собой в определенной последовательности с образованием двух замкнутых контуров (рису ...