«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения»




Скачать 197.05 Kb.
Название«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения»
страница1/3
Дата конвертации01.12.2012
Размер197.05 Kb.
ТипРеферат
  1   2   3

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Воронежский государственный технический университет


(ГОУВПО «ВГТУ»)

Кафедра Конструирования и производства радиоаппаратуры

Специальность 200800 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств и устройств»

ЗАДАНИЕ


на курсовую работу

вариант № 16

по дисциплине «Теплофизическое проектирование»

тема: «Расчет тепловых характеристик блоков РЭС при различных условиях охлаждения»

задание принял студент__________________________________________________

перечень вопросов, подлежащих разработке:
  1. Выбрать способ охлаждения блока РЭС;


  2. Рассчитать тепловой режим блока;

  3. Рассчитать радиатор для наиболее теплонагруженных транзисторов;

Размеры бока, м


0,4×0,18×0,1

Коэффициент заполнения

0,3

Мощность, Вт

40

Температура среды, К

328

Давление среды, МПа

0,1

Транзистор

КТ605

КТ809

КТ805

Мощность, выделяемая транзисторами, Вт

0.7

6.0

6.8

Координаты элементов, м


x

y

z


0,3

0,09

0,05


0,2

0,09

0,04


0,1

0,09

0,12


Руководитель проекта_____________________________________________________

Замечания руководителя


Содержание




Введение……………………………………………………………………………….


5

1 Анализ технического задания………………………………………………………

6

2 Выбор системы охлаждения бока РЭС……………………………………………..

8

3 Расчетная часть………………………………………………………………………

11

3.1 Методика расчета теплового режима блока …………………………………….

11

3.2 Расчет теплового режима блока………………………………………………….

15

3.3 Методика выбора конструкции и расчета параметров радиатора……………..


17

3.4 Подбор радиатора для охлаждения транзистора………………………………..


20

Заключение…………………………………………………………………………….

23

Список литературы……………………………………………………………………

24



Введение


Одним из факторов, определяющих надежность аппаратуры, является температура элементов, входящих в состав радиоэлектронных средств (РЭС). Любое отклонение теплофизических и геометрических параметров материалов конструкции от своих номинальных значений, а также изменение режимов и условий работы элементов РЭС приводит к изменению температуры. Современный уровень науки и техники вынуждает разработчиков производить РЭС в достаточно короткие сроки, что непосредственно влияет на качество, а, следовательно, и долговечность РЭС. Поэтому в настоящее время одним из эффективных методов повышения качества и скорости проектирования РЭС является использование информационных технологий на ранних этапах разработки (техническое предложение и эскизное проектирование).

Это требует, в первую очередь, осуществить сбор необходимой для расчетов информации в условиях многообразия РЭС, теплофизические параметры многих из которых в настоящее время неизвестны (в том числе и разбросы параметров). Затем следует обработка входной информации, включающая оценочный расчет на ЭВМ тепловых характеристик конструкций РЭС и оптимизацию параметров конструкции с целью расширения возможных диапазонов работы РЭС. Как исходные данные, так и результаты расчетов должны быть сохранены в базе данных. Так как тепловые воздействия задаются в целом на аппаратуру, то для получения тепловых воздействий на каждом элементе конструкции необходимо осуществить при расчете преобразование и обмен данными между различными уровнями иерархии конструкций РЭС (шкафы, стойки, блоки, печатные узлы). Решение указанных задач усложняется сложностью самих конструкций РЭС.


1 Анализ технического задания


Одним из главных факторов, определяющим конструкцию радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) является система охлаждения. Системой охлаждения РЭА – это совокупность устройств и конструктивных элементов, применяемых для обеспечения нормального теплового и влажностного режимов РЭА. Выбор способа охлаждения необходимо производить на ранней стадии конструирования.

Проанализировав техническое задание, можно сделать некоторые выводы:

  • в блоке выделяется сравнительно небольшая мощность Р=40 Вт;

  • температура окружающей среды Т=328 К является средней и практически не влияет на перегрев;

  • давление окружающей среды р=0,1 Мпа является нормальным атмосферным давлением;

Из выше изложенных факторов следует, что оптимальной системой охлаждения будет воздушное.

Мощности, рассеиваемые элементами:

  • первого транзистора КТ605 – 0.7 Вт;

  • второго транзистора КТ809 – 6.0 Вт;

  • третьего транзистора КТ805 – 6.8 Вт.

Можно сделать вывод, что для блока оптимальным будет перфорируемый корпус и для третьего транзистора необходимо будет выбрать и рассчитать радиатор.

Транзистор КТ805 – является кремниевым n-p-n переключательный низкочастотный мощный. Данный транзистор выпускается в металлостеклянном корпусе. Имеет цилиндрическую форму с диаметром основания 28 мм. Критическая температура перехода Ткр равна 423К, а критическая температура корпуса равна 373К. Тепловое сопротивление переход-корпус составляет 2оС/Вт. Транзистор КТ805 представлен на рисунке 1.





Рисунок 1 – Транзистор КТ805


Проанализировав исходные данные можно сделать вывод, что их достаточно для теплового расчета блока.


2 Выбор системы охлаждения бока РЭС


Системы охлаждения можно разделить:

  • воздушные;

  • жидкостные;

  • испарительные;

  • кондуктивные;

  • радиоационные;

  • специальные;

  • комбинированные.

Способ охлаждения во многом определяет конструкцию РЭА, поэтому даже на ранней стадии проектирования необходимо выбрать систему охлаждения РЭА. Неудачное решение этой задачи может обнаружиться только на поздних этапах конструирования.

По результатам обработки статистических данных для реальных конструкций, тепловых расчетов и данных испытания макетов были построены графики, характеризующие области целесообразного применения различных способов охлаждения. Эти графики построены для непрерывной работы РЭА и связывают два основных показателя: Vc=f(lg q). Первый показатель Vc, К находится по формуле


, (1)


где ti min – минимальная допустимая и приведенная в ТЗ температура наименее теплостойкого элемента, К;

tc – перегрев относительно окружающей среды корпуса наименее теплостойкого элемента, К;

Заметим, что для свободного охлаждения tc = tc max, т.е. соответствует максимальной температуре окружающей среды по ТЗ; для принудительного охлаждения tc = tвх, т. е. соответствует температуре воздуха (жидкости) на входе в РЭА.

Вторым показателем является удельная мощность нагретой зоны q , Вт/м2 и находится по формуле


, (2)


где Р3 – суммарная мощность, рассеиваемая с этой поверхности, Вт;

S3 – условная поверхность нагретой зоны, м2.

Условная поверхность нагретой зоны S3, м2 находится по формуле


, (3)


где l1,l2 – горизонтальные размеры корпуса аппарата, м;

К3 – коэффициент заполнения.

Условная поверхность нагретой зоны S3, м2 будет равна

м2.

Теперь можно найти q, Вт/м2

Вт/м2;

Подсчитаем первый показатель Vc

K

Теперь, по рисунку 2, определим необходимый тип охлаждения




Рисунок 2 - Области целесообразного применения различных способов охлаждения.


При помощи графика мы получили свободное воздушное охлаждение.

В воздушных системах охлаждения в качестве теплоносителя используется воздух. На рисунке 3 схематически представлено свободное воздушное охлаждение





Рисунок 3 – Воздушная система охлаждения.


Из анализа зависимости Vc=f(lg q) и вероятных кривых, вероятность кривых (рисунок 4) свободного воздушного охлаждения в перфорированном корпусе будет равна Р=0,8.





Рисунок 4 - Вероятностные кривые для РЭС в перфорированном корпусе при свободной воздушной вентиляции.


  1   2   3

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconРабочая программа учебной дисциплины «конструирование и технология рэс»
Рэс, автоматизированного оптимального выбора компонентов и конструктивов, обеспечения защиты конструкций рэс от дестабилизирующих...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconРабочая программа учебной дисциплины «конструирование и технология рэс»
Рэс, автоматизированного оптимального выбора компонентов и конструктивов, обеспечения защиты конструкций рэс от дестабилизирующих...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconВ. А. Овчинников Методические указания по лабораторной работе №2
Гостам и нормалям, а также конструктивно-технологическим и эксплуатационным требованиям; расчет характеристик плотности упаковки...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconСтатья в журнал «Системотехника»
В последнее время в связи с ужесточением требований по тепловому режиму рэа получают распространение специальные системы охлаждения...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconРабочая программа учебной дисциплины «основы конструирования и технологии производства рэс»
Целью дисциплины «Основы конструирования и технологии производства рэс» является изучение: базовых принципов проектирования конструкций...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconРабочая программа преподавания дисциплины «Конструирование рэс» студентам специальности «Проектирование и технология рэс» для дневной и заочной формы обучения
Дисциплина должна дать сведения о принципах конструирования рэс, отдельных её частей, особенностях конструирования и микроминиатюризации...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconИспользование различных характеристик прочности при моделировании разрушения анизотропных материалов
Целью данной работы является исследование влияния применения различных механических характеристик разрушения анизотропных материалов...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconСистемы разгрузки насосов а. А. Волков, А. А. Степанов Объектом исследования были системы управления подачей гидронасоса. Работы связаны с
Работы связаны с исследованием энергетических характеристик блоков питания. Особое внимание было уделено эффективности блоков питания...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconМинистерство науки и образования
Цель дисциплины изложить основные принципы разработки систем охлаждения различных электронных устройств, а также концепции теплового...

«Расчет тепловых характеристик блоков рэс при различных условиях охлаждения» iconМинистерство науки и образования
Цель дисциплины изложить основные принципы разработки систем охлаждения различных электронных устройств, а также концепции теплового...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница