Реферат

Тема:

"Расчет ребристого радиатора"

2009

Расчёт ребристого радиатора при естественном воздушном охлаждении для транзистора 2Т808А заданной мощности 15 Вт

1.  Задаем исходными данными:

а) мощность транзистора, Р, 15 Вт;

б) температура окружающей среды, Тс, 30 °С;

в) максимально допустимая температура перехода, Тп, 150°С

г) тепловое контактное сопротивление между переходом и корпусом, Rпк, 2°С / Вт;

д) тепловое контактное сопротивление корпус – теплоотвод Rкр, 0.5С / Вт;

2.  Необходимо сопоставить максимальную мощность рассеяния транзистора при допустимой температуре р-п перехода Тп, температуре среды Тс и тепловом контактном сопротивлении Rпк с заданной мощностью транзистора

Рмах=(Тп-Тс)/Rпк                                    (1)

 

Рмах=(150–30)/2=60 Вт

Если заданная мощность Р превышает Рмах, то данный транзистор на заданную мощность применять нельзя.

3.  Рассчитываем тепловое сопротивление радиатора Rр исх, °С/Bт;

Rр исх=q · [(Тп-Тс) – P (Rпк+Rкр)]/Р,                       (2)

 

Rр исх=0,96 · [(150–30) – 15 (2+0,5)]/15=6.72°С/Bт

где q – коэффициент, учитывающий неравномерное распределение температуры по теплоотводу (q=0,96);

Rкр – тепловое контактное сопротивление между корпусом и радиатором.

4.  Определяем средняю поверхностную температуру радиатора Тр, °С:

Тр=Р ·Rр+Тс                                            (3)

 

Тр=15 ·7,84+30=147,6°С

5.  При Rр<5 Lmin выбирается по графику 1 (рис. 5.6. «Конструирование»), иначе Lmin=0.05 м.

6.  Задаём

а) толщина ребра d=0.002 м;

б) толщина плиты теплоотвода δ=0.004 м;

в) расстояние между рёбрами b=0.008 м;

г) высота ребра h=0.02 м;

д) протяжённость ребра L=0.05 м.

7.  Определяем число рёбер, n, шт.:

n=(L+b)/(b+d)                                          (4)

 

n=(0,05+0,008)/(0,008+0,002)=6 шт.

Рекомендуется выбирать на одно ребро больше расчётного.

8)  Определяем длина плиты радиатора, l, м;

l=b · (n‑1)+2*d                                         (5)

 

l=0,008· (6–1)+2·0,002=0,044 м

9)  Определяем площадь гладкой (неоребренной) поверхности радиатора, Sгл, м2;

Sгл=L ·l                                                     (6)

 

Sгл=0,05·0,044=0,0022м2

10) Определяем площадь оребренной поверхности одностороннего оребренного радиатора при креплении ППП с гладкой стороны, Sор1, м2;

Sор1=S1+S2+S3,                                         (7)

где S1=(n‑1) ·L ·b; (8)

S2=(δ+2 ·h) ·L ·n+2 ·l ·δ; (9)

S3=2 ·n ·δ ·h. (10)

S1=(6–1)· 0,05·0,008=0,002

S2=(0,004+2·0,02) ·0,1·6+2·0,044·0,004=0.027

S3=2 ·6 ·0,004 ·0,02=0,00096

Sор1=0,002+0,027+0,00096=0,0299м2

11) Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией для гладкой поверхности радиатора, aк.гл, Вт/м2*град;

aк.гл=А1· [(Тр-Тс)/2]1/4,                                     (11)

 

aк.гл=3,107 Вт/м2 · град;

где А1 определяется по формуле:

А1=1,424767–0,00251 ·Тм+0,000011 · (Тм)2-0,0000000013 · (Тм)3 (12)

 

A1=1,122107

 

Тм=0,5 (Тр+Тс). ............