Файл: Курсовая работа защищена с оценкой руководитель шишлаков В. Ф. Пояснительная записка.docx
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
;
площадь основания плоского радиатора QтN=77,016 см² была определена в предыдущем примере. Из рекомендаций, приведённых выше, принимаем площадь основания ребристого радиатора
.
Возможны два инженерных решения по конструированию радиатора:
- размещение нескольких (в рассматриваемом случае двух) параллельно включаемых транзисторов на одном радиаторе;
- размещение каждого из параллельно включаемых транзисторов на отдельном радиаторе. При этом полученную площадь основания, так же как и рассеиваемую мощность, следует разделить на число параллельно включаемых транзисторов.
2.2.1 Расчёт конструкции теплоотвода для размещения двух транзисторов
Рассмотрим оба варианта, чтобы были понятны их достоинства и недостатки. В начале проведём расчёт конструкции теплоотвода для размещения двух транзисторов.
1. Определяем тепловой коэффициент проектируемого радиатора:
2. В качестве исходного материала выбираем алюминий, имеющий теплопроводность
3. Исходя из площади основания теплоотвода
, полученной для нескольких параллельно включенных транзисторов, задаёмся размерами основания: длиной 
; шириной 
и толщиной основания 
.
4. Поскольку транзисторы марки КТ816А (КТ817А) имеют основание в виде прямоугольника, то для проведения дальнейших расчётов находим радиус эквивалентной окружности:
Затем определяем коэффициенты:
где
- радиус эквивалентной окружности транзистора
5. По полученным значениям
и
из таблицы определяем критерий 
6. Затем находим значение коэффициента теплоотдачи поверхности радиатора
7. После определения находим значение коэффициента
:
8. По известным
и 
из графиков определяем величину 
.
9. Далее определяем величину перегрева радиатора
в области монтажа транзистора
10. Полученные в предыдущих пунктах расчёта значения величин и 
позволяют рассчитать среднеповерхностный перегрев радиатора
и максимальную температуру теплоотвода
11. Используя значение
и таблицу, определяем коэффициент 
12. Затем вычисляем коэффициенты
и 
(для неокрашенного радиатора: 
; 
):
13. Далее определяем суммарный коэффициент
а затем эффективный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности радиатора
14. По найденному значению
определим площадь ребристой поверхности радиатора
Определим число рёбер
, приняв 
и 
:
15. В заключение расчёта конструкции радиатора определим высоту рёбер
2.2.2 Расчёт конструкции теплоотвода на каждый из транзисторов
Для сравнения проведём расчёт конструкции радиатора на каждый из двух параллельно включенных транзисторов. В этом случае мощность, рассеиваемая одним транзистором, будет
, а площадь основания теплоотвода 
. Тогда размеры основания примем 
, 
, а его толщина 
.
Тепловой коэффициент проектируемого радиатора:
Для проведения дальнейших расчётов находим радиус эквивалентной окружности для транзисторов марки КТ816А (КТ817А):
Затем определяем коэффициенты:
где
- радиус эквивалентной окружности транзистора
По полученным значениям
и
из таблицы определяем критерий 
Далее определяем значение коэффициента теплоотдачи поверхности радиатора
После определения находим значение коэффициента
:
По известным
и 
из графиков определяем величину 
.
Далее определяем величину перегрева радиатора
в области монтажа транзистора
Полученные в предыдущих пунктах расчёта значения величин
и 
позволяют рассчитать среднеповерхностный перегрев радиатора
и максимальную температуру теплоотвода
Используя значение
и таблицу, определяем коэффициент 
Затем вычисляем коэффициенты
и 
(для неокрашенного радиатора: 
; 
):
Далее определяется суммарный коэффициент
а затем эффективный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности радиатора
По найденному значению
определим площадь ребристой поверхности радиатора
Определим число рёбер
, приняв 
и 
:
В заключение расчёта конструкции радиатора определим высоту рёбер
Сравнивая полученные результаты, можно определить объём теплоотвода. В случае общего для двух транзисторов радиатора габаритный объём составляет
площадь основания плоского радиатора QтN=77,016 см² была определена в предыдущем примере. Из рекомендаций, приведённых выше, принимаем площадь основания ребристого радиатора
.Возможны два инженерных решения по конструированию радиатора:
- размещение нескольких (в рассматриваемом случае двух) параллельно включаемых транзисторов на одном радиаторе;
- размещение каждого из параллельно включаемых транзисторов на отдельном радиаторе. При этом полученную площадь основания, так же как и рассеиваемую мощность, следует разделить на число параллельно включаемых транзисторов.2.2.1 Расчёт конструкции теплоотвода для размещения двух транзисторов
Рассмотрим оба варианта, чтобы были понятны их достоинства и недостатки. В начале проведём расчёт конструкции теплоотвода для размещения двух транзисторов.
1. Определяем тепловой коэффициент проектируемого радиатора:
2. В качестве исходного материала выбираем алюминий, имеющий теплопроводность
3. Исходя из площади основания теплоотвода
, полученной для нескольких параллельно включенных транзисторов, задаёмся размерами основания: длиной ; шириной и толщиной основания .4. Поскольку транзисторы марки КТ816А (КТ817А) имеют основание в виде прямоугольника, то для проведения дальнейших расчётов находим радиус эквивалентной окружности:
Затем определяем коэффициенты:
где
- радиус эквивалентной окружности транзистора 5. По полученным значениям
и из таблицы определяем критерий 6. Затем находим значение коэффициента теплоотдачи поверхности радиатора
7. После определения находим значение коэффициента
: 8. По известным
и из графиков определяем величину .9. Далее определяем величину перегрева радиатора
в области монтажа транзистора 10. Полученные в предыдущих пунктах расчёта значения величин
и позволяют рассчитать среднеповерхностный перегрев радиатора и максимальную температуру теплоотвода
11. Используя значение
и таблицу, определяем коэффициент 12. Затем вычисляем коэффициенты
и (для неокрашенного радиатора: ; ): 13. Далее определяем суммарный коэффициент
а затем эффективный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности радиатора
14. По найденному значению
определим площадь ребристой поверхности радиатора Определим число рёбер
, приняв и : 15. В заключение расчёта конструкции радиатора определим высоту рёбер
2.2.2 Расчёт конструкции теплоотвода на каждый из транзисторов
Для сравнения проведём расчёт конструкции радиатора на каждый из двух параллельно включенных транзисторов. В этом случае мощность, рассеиваемая одним транзистором, будет
, а площадь основания теплоотвода . Тогда размеры основания примем , , а его толщина .Тепловой коэффициент проектируемого радиатора:
Для проведения дальнейших расчётов находим радиус эквивалентной окружности для транзисторов марки КТ816А (КТ817А):
Затем определяем коэффициенты:
где
- радиус эквивалентной окружности транзистораПо полученным значениям
и из таблицы определяем критерий Далее определяем значение коэффициента теплоотдачи поверхности радиатора
После определения находим значение коэффициента
: По известным
и из графиков определяем величину .Далее определяем величину перегрева радиатора
в области монтажа транзистора
Полученные в предыдущих пунктах расчёта значения величин
и позволяют рассчитать среднеповерхностный перегрев радиатора и максимальную температуру теплоотвода
Используя значение
и таблицу, определяем коэффициент Затем вычисляем коэффициенты
и (для неокрашенного радиатора: ; ): Далее определяется суммарный коэффициент
а затем эффективный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности радиатора По найденному значению
определим площадь ребристой поверхности радиатора Определим число рёбер
, приняв и : В заключение расчёта конструкции радиатора определим высоту рёбер
Сравнивая полученные результаты, можно определить объём теплоотвода. В случае общего для двух транзисторов радиатора габаритный объём составляет