Thư viện kỹ thuật miễn phí

Hàn điện. Cách tính bộ tản nhiệt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / thiết bị hàn

 Bình luận bài viết

Trong quá trình hoạt động của một thiết bị bán dẫn, năng lượng được giải phóng trong tinh thể của nó, dẫn đến sự nóng lên của thiết bị sau. Nếu lượng nhiệt tỏa ra nhiều hơn lượng nhiệt tỏa ra trong không gian xung quanh, thì nhiệt độ của tinh thể sẽ tăng lên và có thể vượt quá mức tối đa cho phép. Trong trường hợp này, cấu trúc của nó sẽ bị phá hủy không thể phục hồi.

Do đó, độ tin cậy của các thiết bị bán dẫn phần lớn được xác định bởi hiệu quả làm mát. Hiệu quả nhất là cơ chế làm mát đối lưu, trong đó nhiệt được mang đi bởi dòng chất làm mát dạng khí hoặc lỏng, rửa sạch bề mặt được làm mát.

Bề mặt được làm mát càng lớn thì khả năng làm mát càng hiệu quả và do đó, các thiết bị bán dẫn mạnh phải được lắp đặt trên bộ tản nhiệt kim loại có bề mặt được làm mát phát triển. Không khí xung quanh thường được sử dụng làm phương tiện truyền nhiệt.

Theo phương pháp di chuyển của chất làm mát, họ phân biệt:

• thông gió tự nhiên;
• thông gió cưỡng bức.

Trong trường hợp thông gió tự nhiên, chuyển động của chất làm mát được thực hiện do luồng gió xảy ra gần bộ tản nhiệt được làm nóng. Trong trường hợp thông gió cưỡng bức, chất làm mát được di chuyển bằng quạt. Trong trường hợp thứ hai, có thể đạt được tốc độ dòng chảy cao hơn và theo đó, điều kiện làm mát tốt hơn.

Tính toán nhiệt có thể được đơn giản hóa rất nhiều nếu chúng ta sử dụng mô hình làm mát nhiệt (Hình 18.26) Ở đây sự khác biệt giữa nhiệt độ tinh thể T_J và nhiệt độ môi trường xung quanh T_A gây ra một dòng nhiệt di chuyển từ tinh thể ra môi trường thông qua điện trở nhiệt R_JC (pha lê - cơ thể), R_CS (nhà ở - bộ tản nhiệt) và R_SA (tản nhiệt - môi trường).

Hình 18.26. Mô hình làm mát nhiệt

Nhiệt trở có đơn vị là ° С / W. Tổng điện trở nhiệt tối đa R_JA trên trang web của tinh thể - môi trường có thể được tìm thấy theo công thức:

nơi P_PP - công suất tiêu tán trên tinh thể của thiết bị bán dẫn, W.

Điện trở nhiệt R_JC và R_CS được chỉ ra trong dữ liệu tham khảo cho các thiết bị bán dẫn. Ví dụ: theo dữ liệu tham khảo, đối với bóng bán dẫn IRFP250N, điện trở nhiệt của nó trong phần tản nhiệt tinh thể là R_JC + R_CS \ u0,7d 0,24 + 0,94 \ uXNUMXd XNUMX ° C / W.

Điều này có nghĩa là nếu công suất 10 W bị tiêu hao trên chip, thì nhiệt độ của nó sẽ cao hơn 9,4 °C so với nhiệt độ của bộ tản nhiệt.

Tản nhiệt kháng nhiệt có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng công thức:

Phương pháp sau đây dựa trên Nguyên tắc lựa chọn bộ tản nhiệt nhôm Max Clip System™ của AAVID THERMALLOY.

Trên hình. 18.27 cho thấy mối quan hệ đồ họa giữa chu vi của phần của bộ tản nhiệt bằng nhôm và khả năng chịu nhiệt của nó đối với luồng không khí làm mát tự nhiên (đường màu đỏ) và cưỡng bức (đường màu xanh lam).

Theo mặc định, người ta cho rằng:

• bộ tản nhiệt có chiều dài 150 mm;
• chênh lệch giữa nhiệt độ tản nhiệt T_S và nhiệt độ môi trường xung quanh T_а bằng ;
• vận tốc dòng làm mát cưỡng bức là 2 m / s.

Nếu các điều kiện làm mát khác với các điều kiện được chấp nhận theo mặc định, thì có thể thực hiện hiệu chỉnh cần thiết bằng cách sử dụng các biểu đồ trong Hình. 18.28 - hình. 18.30hXNUMX.

Cơm. 18.27. Mối quan hệ giữa mặt cắt ngang của bộ tản nhiệt bằng nhôm và khả năng chịu nhiệt của nó

Cơm. 18.28. Hệ số hiệu chỉnh chênh lệch giữa nhiệt độ của bộ tản nhiệt và môi trường

Cơm. 18.29. Hệ số hiệu chỉnh cho lưu lượng gió

Cơm. 18.30 giờ XNUMX. Hệ số hiệu chỉnh chiều dài bộ tản nhiệt

Ví dụ: hãy tính toán bộ tản nhiệt cung cấp khả năng làm mát cho bóng bán dẫn ERST, bao gồm 20 bóng bán dẫn loại IRFP250N. Việc tính toán bộ tản nhiệt có thể được thực hiện cho một bóng bán dẫn, sau đó kích thước kết quả có thể tăng lên gấp 20 lần.

Vì tổng công suất tiêu thụ trên bóng bán dẫn chính là 528 W nên công suất tiêu thụ trên mỗi bóng bán dẫn IRFP250N là 528/20 = 26,4 W. Tản nhiệt phải đảm bảo nhiệt độ tối đa của tinh thể bóng bán dẫn không quá +110°C ở nhiệt độ môi trường xung quanh tối đa là +40°C.

Hãy tìm cách nhiệt R_JA cho một bóng bán dẫn IRFP250N:

Bây giờ chúng ta hãy tìm tản nhiệt kháng nhiệt:

Biết nhiệt độ tối đa của tinh thể và điện trở nhiệt trong phần của bộ tản nhiệt tinh thể, chúng tôi xác định nhiệt độ tối đa của bộ tản nhiệt:

Theo đồ thị (hình 18.28) ta xác định được hệ số hiệu chỉnh Kt đối với chênh lệch nhiệt độ giữa bộ tản nhiệt và môi trường:

Dùng để làm mát bộ tản nhiệt người hâm mộ loại 1,25EV-2,8-6-3270U4, công suất 280 m3/h. Để tính tốc độ dòng chảy, bạn cần chia hiệu suất cho tiết diện của ống dẫn do quạt thổi.

Nếu ống dẫn có diện tích mặt cắt ngang:

thì tốc độ dòng khí sẽ là:

Theo đồ thị (Hình 18.29), ta xác định được hệ số hiệu chỉnh K_v đến tốc độ luồng không khí thực tế:

Giả sử rằng chúng ta có một số lượng lớn bộ tản nhiệt làm sẵn với chu vi tiết diện là 1050 mm và chiều dài là 80 mm. Theo đồ thị (hình 18.30) ta xác định được hệ số hiệu chỉnh K_L cho chiều dài của bộ tản nhiệt:

Để tìm tổng hiệu chỉnh, chúng tôi nhân tất cả các hệ số hiệu chỉnh:

Tùy thuộc vào các sửa đổi, bộ tản nhiệt phải cung cấp cách nhiệt:

Sử dụng biểu đồ (Hình 18.27), chúng tôi thấy rằng một bóng bán dẫn yêu cầu bộ tản nhiệt có chu vi mặt cắt ngang là 200 mm. Đối với nhóm 20 bóng bán dẫn IRFP250N, bộ tản nhiệt phải có chu vi mặt cắt ngang ít nhất là 4000 mm. Vì các bộ tản nhiệt có sẵn có chu vi 1050 mm nên sẽ phải kết hợp 4 bộ tản nhiệt.

Đi-ốt ERST tiêu hao ít năng lượng hơn, nhưng vì lý do thiết kế, bạn có thể sử dụng một bộ tản nhiệt tương tự cho nó.

Thông thường, các nhà sản xuất bộ làm mát chỉ ra diện tích bề mặt của bộ tản nhiệt chứ không phải chu vi và chiều dài.

Để có được diện tích bộ tản nhiệt từ phương pháp được đề xuất, chỉ cần nhân chiều dài bộ tản nhiệt với chu vi S của nó là đủ_P = 400 • 8 = 3200 cm2.

Tác giả: Koryakin-Chernyak S.L.

Xem các bài viết khác razdela thiết bị hàn.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Bàn phím Primium Seneca 05.05.2024

Bàn phím là một phần không thể thiếu trong công việc máy tính hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính mà người dùng gặp phải là tiếng ồn, đặc biệt là ở các dòng máy cao cấp. Nhưng với bàn phím Seneca mới của Norbauer & Co, điều đó có thể thay đổi. Seneca không chỉ là một bàn phím, nó là kết quả của 5 năm phát triển để tạo ra một thiết bị lý tưởng. Mọi khía cạnh của bàn phím này, từ đặc tính âm thanh đến đặc tính cơ học, đều được xem xét và cân bằng cẩn thận. Một trong những tính năng chính của Seneca là bộ ổn định im lặng, giúp giải quyết vấn đề tiếng ồn thường gặp ở nhiều bàn phím. Ngoài ra, bàn phím còn hỗ trợ nhiều độ rộng phím khác nhau, thuận tiện cho mọi người dùng. Mặc dù Seneca vẫn chưa có sẵn để mua nhưng nó được lên kế hoạch phát hành vào cuối mùa hè. Seneca của Norbauer & Co đại diện cho các tiêu chuẩn mới trong thiết kế bàn phím. Cô ấy ... >>

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Các phonon tôpô được phát hiện trong graphene 02.10.2023 Các nhà khoa học Trung Quốc đã có một khám phá quan trọng khi phát hiện ra các phonon tôpô trong graphene. Để nghiên cứu quang phổ phonon trên toàn bộ vùng Brillouin hai chiều, họ đã sử dụng kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao, phân tích sự tổn thất năng lượng đặc trưng của điện tử. Phonon đóng vai trò quan trọng trong các tính chất của vật liệu tinh thể, bao gồm các đặc tính nhiệt và cơ học, cũng như các tính chất điện tử của chúng. Điều đặc biệt quan tâm là các phonon tôpô phát sinh khi các nhánh phonon với các thông số khác nhau giao nhau. Tuy nhiên, nghiên cứu các điều kiện như vậy là một lĩnh vực nghiên cứu tương đối mới. Cho đến gần đây, các phonon tôpô không được phát hiện trong các vật liệu hai chiều như graphene do cần độ phân giải rất cao, dao động từ 0,1 đến 10 milielectronvolt. Độ phân giải này khó đạt được bằng các phương pháp truyền thống như tia X hoặc nhiễu xạ neutron, khiến cho việc nghiên cứu thực nghiệm về trạng thái phonon tôpô trở nên khó khăn. Các nhà khoa học Trung Quốc từ Phòng thí nghiệm Vật lý Vật chất Ngưng tụ Quốc gia Bắc Kinh và các viện nghiên cứu khác đã sử dụng kính hiển vi điện tử có độ phân giải cao để thăm dò cấu trúc phonon trong graphene. Điều này cho phép họ thu được phổ phonon có độ phân giải cao trên toàn bộ vùng Brillouin hai chiều và xác định một số phonon tôpô. Các nhà khoa học lưu ý rằng trong các tinh thể tuần hoàn, chẳng hạn như mạng lục giác của graphene, các đặc điểm tôpô được xác định bởi sự đối xứng của mạng tinh thể. Những sự đối xứng này xác định cấu trúc tôpô có thể có của các phonon, chẳng hạn như phonon Dirac và phonon nút vòng. Mô phỏng máy tính dự đoán sự hiện diện của hai loại phonon nút vòng và bốn loại phonon Dirac trong graphene. Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trên mẫu graphene một lớp sử dụng hệ thống thấu kính, máy đơn sắc điện tử và máy phân tích điện tử. Kết quả thử nghiệm của họ phù hợp với dự đoán mô phỏng máy tính và họ có thể xác định cấu trúc ba chiều của các trạng thái phonon tôpô trong không gian động lượng và năng lượng.

Tin tức thú vị khác:

▪ Phôi nhân tạo từ tế bào gốc

▪ Hyundai Sonata plug-in hybrid

▪ Hệ thống định vị cho người mù

▪ Giường thông minh Ford

▪ Thiết bị phanh bơm hơi trong ba lô

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Bảo vệ các thiết bị điện. Lựa chọn các bài viết

▪ bài báo Làm thế nào một mô hình trở thành một chiếc máy bay. Lời khuyên cho một người mẫu

▪ bài viết Chất diệp lục là gì? đáp án chi tiết

▪ Bài viết Cardobenedict. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài báo Anten truyền hình băng thông rộng cho UHF. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Các chuyến bay của các đối tượng. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024