ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Максимальный разогрев печатной платы 35,17°С.
Вывод: При изменении температуры окружающей среды на 10°С, разница между максмально нагретыми элементами составляет примерно 10°С, это не превышает максимальную температуру ЭРЭ.
Самый теплонагруженный элемент VD1.
Температура 25°С давление нормальное 630 мм р.с., естественная конвекция.
Рисунок 15 – Температура разогрева ЭРЭ.
Рисунок 16 – Изотермы ПП.
Максимальный разогрев корпусов ЭРЭ не превышает 25,21°С
Максимальный разогрев печатной платы 25,19°С.
Температура 35°С давление нормальное 630 мм р.с., естественная конвекция.
Рисунок 17 – Температура разогрева ЭРЭ
Рисунок 18 – Изотермы ПП
Максимальный разогрев корпусов ЭРЭ не превышает 35,21°С
Максимальный разогрев печатной платы 35,18°С.
Вывод: при изменении атмосферного давления на 130 мм р.с. максимальная температура ЭРЭ изменяется на 10°С
Самый теплонагруженный элемент VD2.
Изменение давления не критично влияет на изменение температуры.
Граничные условия: 2. Теплопередача через заданное тепловое сопротивление к поверхности с заданной температурой.
Температура поверхности 25°С, тепловое сопротивление 2,5 К/Вт.
Рисунок 19 – Температура разогрева ЭРЭ.
Температура корпусов ЭРЭ 25,03°С
Температура поверхности 35°С, тепловое сопротивление 2,5 К/Вт.
Рисунок 20 – Температура разогрева ЭРЭ.
Температура корпусов ЭРЭ 35,03°С
Вывод: при изменении температуры среды на 10°С и тепловом сопротивлении 2,5 К/Вт, разница температур между максимально нагретыми элементами составила 10 °С.
Граничные условия: 7. Вынужденная конвекция в окружающий воздух и излучение на соседний КЭ с заданной температурой.
Температура 23°С, температура соседнего КЭ 25°С, давление воздуха 760, скорость обдува 2 м/сек, направление вдоль оси X
Рисунок 21 – Температура разогрева ЭРЭ.
Температура 20°С, температура соседнего КЭ 25°С, давление воздуха 760, скорость обдува 2 м/сек, направление вдоль оси Y
Рисунок 22 – Температура разогрева ЭРЭ.
Вывод: при измерении направления обдува видим, что стало меньше нагретых ЭРЭ, так же температура понизилась на 2,7°С.
Нестационарный режим
Замеры производились длительность в 100 секунд
Граничные условия: 6. Естественная конвекция в окружающий воздух и излучение на соседний КЭ с заданной температурой.
Температура 25°С, давление 760 мм р.с., естественная конвекция.
Рисунок 23 – Температура разогрева ЭРЭ.
Рисунок 24 – Изотермы ПП.
Максимальный разогрев корпусов ЭРЭ не превышает 25,14°С
Максимальный разогрев печатной платы 25,12°С.
Температура 35°С давление нормальное 760 мм р.с., естественная конвекция.
Рисунок 25 – Температура разогрева ЭРЭ.
Рисунок 25 – Изотермы ПП.
Максимальный разогрев корпусов ЭРЭ не превышает 33,65°С
Максимальный разогрев печатной платы 33,51°С.
Вывод: При изменении температуры окружающей среды на 10°С, разница между максмально нагретыми элемантами составляет примерно 3 градуса, это не превышает максимальную температуру ЭРЭ.
При повышении общей температуры на 10°С, конденсаторы С1 и С2 резко нагреваются, что показано на графике.
Граничные условия: 2. Теплопередача через заданное тепловое сопротивление к поверхности с заданной температурой.
Температура поверхности 25°С, тепловое сопротивление 2,5 К/Вт.
Рисунок 26 – Температура разогрева ЭРЭ.
Температура поверхности 35°С, тепловое сопротивление 2,5 К/Вт.
Рисунок 27 – Температура разогрева ЭРЭ.
Вывод: при изменении температуры среды на 10°С и тепловом сопротивлении 2,5 К/Вт, разница температур между максимально нагретыми элементами составила 10 °С.
Граничные условия: 7. Вынужденная конвекция в окружающий воздух и излучение на соседний КЭ с заданной температурой.
Температура 23°С, температура соседнего КЭ 25°С, давление воздуха 760, скорость обдува 2 м/сек, направление вдоль оси X
Рисунок 28 – Температура разогрева ЭРЭ.
Температура 23°С, температура соседнего КЭ 25°С, давление воздуха 760, скорость обдува 2 м/сек, направление вдоль оси Y
Рисунок 29 – Температура разогрева ЭРЭ.
Вывод: при измерении направления обдува видим, что стало меньше нагретых ЭРЭ, так же температура понизилась на 0,1°С.
Проведем моделирование теплового режима в целом
Целью лабораторной работы является закрепление теоретических знаний в области моделирования тепловых процессов, протекающих в конструкциях ПС верхних уровней иерархии.
-
В соответствии с методикой построения топологических МТП необходимо выполнить идеализацию исследованной конструкции прибора и разработать граф МТП исследуемой конструкции прибора (рис 30).
Рисунок 30 – Параметры графов МТП
Зададим параметры ветвей, используемых при разработке тепловой модели.
Для моделирование данной модели будут использованы следующие ветви:
-
Кондуктивный теплообмен – перенос теплоты структурными микрочастицами вещества в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры.
Зададим следующие параметры:
Размер, определяющий площадь сечения теплового потока – стороны ПП 50×70 мм.
Длина пути теплового потока – размер одной из сторон ПП, 50 мм.
Теплопроводность материала – стеклотекстолита, 0,3 Вт/м*к.
-
Теплообмен излучением представляет собой процесс распространения в пространстве внутренней энергии излучающего тела путём электромагнитных волн.
Зададим следующие параметры:
Размер, определяющий площадь сечения теплового потока – стороны ПП 50×70 мм.
Степень черноты поверхности – 0,85 отн.ед.
Коэффициент облученности – 1 отн.ед.
Площадь дополнительных элементов – 1962 мм^2.
-
Обдув неразвитой плоской поверхности
Зададим следующие параметры:
Длина поверхности – 70мм;
Ширина поверхности – 50мм;
Определяющий размер – 50мм;
Скорость обдува – 2 м/с;
Давление окружающей среды – 760 мм.рт.ст.
По итогу был проведён анализ теплового режима в целом и были получены следующие результаты:
Вывод
В данной работе была спроектирована и трассирована печатная плата в программе Altium Designer. Далее для исследования платы на теплонагруженность при разных граничных условиях, перенесли в программу ТРИАНА и выполнили расчет теплонагруженности, предварительно задав размеры печатной платы,
параметры материала основания, параметры ЭРЭ и граничные условия.
