În fizică, inginerie electrică și termodinamicii nucleare au cunoscut legea - curent care curge prin fire le încălzește. Joel a venit cu ea, și Lenz, și au avut dreptate - așa cum este ea. Tot ceea ce este alimentat de energie electrică, într-un fel sau o altă parte a transferurilor de energie care trec la căldură.
Sa întâmplat în electronică că cea mai mare obiect care suferă de căldură din mediul nostru este aerul. Aerul este încălzit de către părțile de transfer de căldură, și din aer este necesar pentru a lua de căldură și de undeva a ajuns. Pierde, de exemplu, sau disipa pe cont propriu. Procesul de recuperare a căldurii ne spune să fie de răcire.
Design-ul nostru electronic disipa, de asemenea, o mulțime de căldură, unele - mai mult, altele - mai puțin. Încălzi regulatoare de tensiune, amplificatoare vă încălziți, pelerin tranzistor care controlează LED-uri relyushki sau chiar mici, cu excepția faptului că se încălzește bine, destul de un pic. Ei bine, dacă un pic încălzit. Ei bine, în cazul în care este prăjit, astfel încât mâna nu poate ține? Să-l cruțe și să încerce să-l ajute într-un fel. Adică, pentru a ușura suferința.
Rechemare radiatoare dispozitiv. Da, da, cel mai frecvent bateria care încălzește camera în timpul iernii și în cazul în care ne-am uscat șosete și tricouri. Cu cât bateria, mai multă căldură va fi în cameră, nu? Conform bateria funcționează cu apă caldă, se incalzeste bateria. În bateria este un lucru important - numărul de secțiuni. Secțiunea în contact cu aerul, care trece cald. Deci, mai multe secțiuni, care este, mai mare zona ocupată de baterie, mai multă căldură ne poate da. Weld o pereche de secțiuni, putem face camera noastră mai caldă. Adevărat, apa caldă în bateria poate să se răcească, și nimic nu va rămâne vecini.
Luați în considerare dispozitiv tranzistor.
Pe bază de cupru (flansa) 1 pe substrat 2 este cristal fix 3. Acesta este conectat la bornele 4. Întreaga structură este umplut cu un material plastic compus 5. flanșă are un orificiu 6 pentru a fi montat pe radiator.
Aceasta este, în esență, aceeași baterie, uita-te! Cristalul este încălzit, este ca apa fierbinte. flanșă de cupru în contact cu această secțiune a bateriei de aer,. Zona de contact a flanșei și aer - aer de căldură acest loc. Aerul încălzit răcește cristalul.
Cum de a face mai rece de cristal? dispozitiv tranzistor nu putem schimba, e de înțeles. Creatorii acestui tranzistor este, de asemenea, gândit la noi, martirilor, singura cale stânga la cristal - o flanșă. Flanșă - aceasta este una și singura secțiune a bateriei - se prăjește cartofii, iar aerul cald nu este trecut - o zonă de contact mic. Aici este disponibil un spațiu pentru acțiunile noastre! Putem crește flanșa lipit de ea încă, „un cuplu de secțiuni“, adică o placă mare de cupru, flanșă de cupru el însuși beneficia, sau poate fixa flanșa pe lingou de metal numit radiator. Din fericire pregătit gaura șurubul flanșă cu o piuliță.
Ce este radiatorul? Am repetat pentru al treilea paragraf cu privire la aceasta, dar de fapt nu-l spus! Bine, uite:
După cum puteți vedea, structura radiatorului pot fi diferite, acest lucru este placa, și coaste, și încă mai există radiator ac și altele diferite, doar du-te la magazin și a componentelor electronice rula pe raft cu radiatoare. Radiatoare sunt adesea realizate din aluminiu și aliajele sale (siluminului și altele). radiatoarele de cupru este mai bine, dar mai scumpe. Oțel și fier radiatoare sunt folosite doar pentru putere foarte scăzută, 1-5Vt deoarece acestea se disipeze încet, căldura.
Căldura generată în cristal, determinat prin formula foarte simpla P = U * I. unde P - puterea disipată în cristal, W, U = tensiune pe cristal, B, I - intensitatea curentului prin cristalul A. Această căldură trece prin substrat pe flanșă, în care este transmisă radiatorul. Apoi, contactele de aer încălzit radiatorul și căldura este transferată ca sistemul nostru de răcire următor participant.
Să ne uităm la un tranzistor complet circuit de răcire.
Avem două piese - un radiator 8 și garnitura dintre radiator și tranzistorul 7. Nu poate fi așa de rău, și, în același timp, bine. Să investigheze.
O să-ți spun despre doi parametri importanți - o rezistență termică între matriță (sau joncțiunea, cum este numit) și corpul de tranzistor - RPK și între corpul tranzistor și radiator - RCR. Primul parametru indică cât de bine căldura este transferată de la cip la tranzistorul flanșă. De exemplu, Rpk egal 1,5gradusa Celsius per watt, explică faptul că, odată cu creșterea puterii la diferența de temperatură 1W între flanșă și radiatorul va 1,5gradusa. Cu alte cuvinte, flanșa va fi întotdeauna mai rece decât cristalul, și modul în care - prezintă această opțiune. Mai mici, cu atât mai bine căldura este transferată la flanșa. Dacă ne disipa 10W de putere, flanșa este de cristal rece 1,5 * 10 = 15gradusov și dacă 100W - că toate cele 150! Si din moment ce temperatura maximă a cristalului este limitată (nu poate fi el prăjit într-o căldură alb!), Este necesar să se răcească flanșa. Aceiași 150 de grade.
De exemplu:
Tranzistorul disipa 25W de putere. Rpk lui încă 1,3gradusa per watt. Maximum cristal Temperatura 140gradusov. Deci, între flanșă și cristalul va fi o diferență de 1.3 * 25 = 32,5gradusa. Un cristal sub formă de căldură inacceptabilă deasupra 140gradusov, ne cere să se mențină temperatura flanșei nu mai tare decât 140-32,5 = 107,5gradusov. Asta e.
Un parametru RCR arată același lucru, numai pierderile obținute pe această notorietate de stabilire 7. Valoarea RCR Ea poate fi mult mai mare decât Rpk, așa că, dacă vom proiecta o mașină puternică, nu este de dorit pentru a pune tranzistori pe tampoane. Cu toate acestea, uneori este necesar. Singurul motiv de a utiliza o garnitură - dacă este necesar, pentru a izola radiatorul de tranzistor, deoarece flanșa este conectat electric cu borna de mijloc a corpului tranzistor.
Aici să ne uităm la un alt exemplu.
Tranzistorul este prăjit pe 100W. Ca, temperatura uzuală de cristal - nu mai 150gradusov. RPK el 1gradus pe watt, dar încă de pe banda ar trebui, care RCR 2 grade pe watt. Diferența de temperatură dintre chip și radiatorul va fi 100 * (1 + 2) = 300gradusov. Radiatorul trebuie să fie păstrate nu mai fierbinte decât 150-300 = -150 grade: Da, draga mea, acesta este cazul, care va salva numai azot lichid: uzhos!
Viața este mult mai ușor pe un radiator tranzistori si chips-uri fără tampoane. Dacă acestea nu sunt, și flanșe îngrijite și netede, și radiatorul strălucește strălucit, și chiar a pus termic pasta conductoare, parametrul RCR este atât de mic încât pur și simplu nu ia în considerare.
Inteles? Să mergem mai departe!
Răcirea este de două tipuri - convecție și forțată. Convecție, dacă vă amintiți fizica de liceu, este o distribuție independentă de căldură. În mod similar, de răcire prin convecție - am instalat un radiator, și el însuși acolo ca niște aer vor înțelege. Radiatoare, tip convectie set cea mai mare parte dispozitive externe, cum ar fi amplificatoare, vezi? Pe fiecare parte a celor două Gizmos placa de metal. Din interiorul lor înșurubate tranzistori. Aceste radiatoare nu trebuie să fie acoperite, închizând accesul aerului, în caz contrar radiatorul va avea unde să facă cu căldură, se va supraîncălzi și el refuză să ia căldura în tranzistor, care nu va trebui să se gândească mult și supraîncălzește prea: știi ce ar face. Răcirea forțată - acest lucru este în cazul în care vom face sufla aer radiator activ mod de-a lungul coastelor sale, ace și găuri. Aici folosim ventilatoare, varietate răcite cu aer de canale și alte moduri. Apropo, în loc de aer poate fi ușor atât apă și ulei, și chiar azot lichid. cănule puternic generator de multe ori răcite cu apă curgătoare.
Cum de a recunoaște radiatorului - pentru convectie sau forțat-răcire? Aceasta afectează eficiența lor, care este, cât de repede va fi capabil să se răcească cristal fierbinte, un flux de căldură prin puterea pe care ar putea să se sări peste.
Primul radiator - pentru racire prin convectie. Distanța mare dintre coaste asigură fluxul liber de bun transfer de căldură aer și. Al doilea top dressing ventilatorul radiatorului și suflă aer prin înotătoarei. Această răcire forțată. Desigur, puteți utiliza toate acestea și aceste radiatoare, dar întrebarea este - în eficacitatea lor.
Avem 2 radiatoare parametru - este zona (în centimetri pătrați) și raportul de rezistență mediu Rrs radiator termic (în wați pe grad Celsius). Zona este considerată ca fiind suma suprafețelor tuturor elementelor sale: suprafața de bază pe ambele fețe + suprafață a plăcilor de pe ambele părți. Zona de capetele bazei nu este luată în calcul pentru că acolo centimetri pătrați bine, foarte puțin va fi.
exemplu:
radiator în exemplul de mai sus pentru răcirea prin convecție.
Dimensiuni de bază: 70h80mm
coaste Dimensiune: 30h80mm
Numar nervuri: 8
Footprint: 2h7h8 = 112kv.sm
coaste Zona: 2h3h8 = 48kv.sm.
Suprafata totala: 112 + 8h48 = 496kv.sm.
Coeficientul de rezistență termică a mediului Rrs radiatorului arată cât de mult pentru a crește temperatura aerului care iese din radiator prin creșterea puterii la 1W. De exemplu, RRS de 0,5 grade Celsius pe watt, ne spune că temperatura va crește cu jumătate de grad atunci când este încălzit la 1W. Această opțiune este considerată a fi formule cu trei etaje și mințile noastre feline bine, nu face acest lucru: Rrs ca orice rezistență termică în sistemul nostru, cu atât mai mic cu atât mai bine. O scădere poate fi diferită - ea Radiatoarele innegri prin mijloace chimice (de exemplu, aluminiul este bine acoperit în fier trivalent - nu experiment acasă, a subliniat clor!), Cu toate acestea există un efect de a orienta radiatorul în aer pentru o trecere ea de-a lungul plăcilor (radiator vertical mai bine mai bine răcit decât minciuna). Nu este recomandat să picteze vopsea radiatorului: vopsea - rezistența termică în exces. În cazul în care doar ușor, astfel că a fost un pic întunecată, dar nu gros!
Apendicele este un program mic. în care puteți calcula aria aproximativă a radiatorului pentru orice chip sau tranzistor. Cu acesta, să calculeze radiatorul pentru orice sursă de alimentare.
bloc de circuit de aprovizionare.
Ieșirile de alimentare cu energie la un 1A 12Volt curent. Același curent curge prin tranzistorul. 18Volt pe tranzistor de intrare, ieșire 12Volt, apoi scade tensiunea 18-12 = 6Volt. Cu tranzistorul disipă putere cristal 6B 1A * = 6W. Temperatura maximă a joncțiunii la 2SC2335 150gradusov. Să nu va funcționa în condiții extreme, vom alege temperatura este mai mică, de exemplu, 120gradusov. Termică rezistență joncțiune la caz Rpk în acest tranzistor 1,5gradusa Celsius per watt.
Deoarece flanșa tranzistor conectat la colectorul, să ne asigure izolarea electrică a radiatorului. Pentru a face acest lucru, între tranzistor și setul radiator pad de izolare din cauciuc conductor termic. Rezistența termică stabilire 2gradusa Celsius per watt.
Pentru un contact termic bun picura un ulei de silicon pic PMS-200. Acest ulei gros, cu o temperatură maximă de + 180 de grade, se va umple golurile de aer care sunt formate în mod necesar datorită neuniformitatea flanșei și căldură chiuvetă și pentru a îmbunătăți transferul de căldură. Mulți folosesc un KPT-8 pastă, dar mulți cred că nu este cel mai bun conductor de căldură.
Radiatorul este pe peretele din spate al unității de alimentare unde este răcit cameră 25gradusov aer +.
Toate aceste valori substituie în program și se calculează aria unui radiator. Rezultată Zona 113kv.sm - este zona radiatorului, proiectată pentru alimentarea cu energie funcționarea continuă în modul putere maximă - mai 10chasov. Dacă nu avem prea mult timp pentru a conduce la sursa de alimentare, puteți obține un mic radiator, dar pomassivnee. Dar dacă ne-am stabilit radiatorul în interiorul sursei de alimentare, nu este nevoie în garnitura de izolare, fără chiuveta de căldură poate fi redusă la 100kv.sm.
În general, draga, mea, stocul nu trage buzunar, toate sunt de acord? Să ne gândim la stoc, astfel că el a fost în zona radiatorului, și la temperaturi extreme de tranzistori. După repararea mașinilor și a schimba tranzistori refried nu au pe cineva, și tu te! Amintiți-vă acest lucru!
Listă de radio,
Pe măsură ce țara a produs de calcul al radiatorului.
În primul rând, dacă nervurile 8, pe baza intervalelor ar trebui să fie 7.
În al doilea rând, trebuie să multiplice numărul de muchii atunci când se consideră zona coaste. Doar a trebuit să adăugați două pentru a obține numărul, dar nu se multiplica încă o dată cu 8 una dintre ele.
Nimic ciudat. Calculul suprafeței se face corect. Citiți cu atenție condițiile.
Și ce formulă crezi că zona? După cum îmi amintesc, lungimea înmulțită cu lățimea aceeași zonă. În cazul în care o dublare a tuturor zonelor au apărut în calculele tale?
Zona este dublat, deoarece fiecare nervură are o suprafață de 2. Am spus că ambele suprafețe care participă la revenirea căldurii.
EROARE: Aceasta oferă zona cu semnul „-“
Dacă 70-130 T pentru a ridica undeva - zona dintre dezavantajele de a merge la 0, și apoi, dacă încă mai ridica - că între 0 și mai sus
Puterea disipată P 70 W
Temperatura maximă de joncțiune Ta de 70 ° C
Temperatura maximă ambientală de 30 ° C Toff
Termică RPK rezistență joncțiune caz de 1,5 W / ° C
corp Rezistența termică a radiatorului rcr 0 W / oC
Rezistența termică Rrs radiator Ambient-0 W / oC
-1 suprafață radiator 507.7 cm2
Pot să vă dau un model matematic pe care a fost scris Eksel - fișier. pentru că primesc un număr negativ, vreau să înțeleg unde am greșit sau nu știu.