Значения Сг находят по спрапочнику ГШ] для каждого вида препятствий

Суммарная аэродинамическая характеристика аппарата или его части, включающая характерисгики нагретых зон и местных препятствий, строится по Правилам параллельного и последовательного сложения сопротивлений дл5 разветвленной цепи [10, 20]. При последовательном соединении еправедливы соотношения

G= const; АЯ= У ff! (22.21) 1=1

где п - число последовательн ых сопротивлений; АД; - сопротивление t-ro участка.

При параллельном соединении

ЬН = const,

G = Y Gt, /= 1

(22.22)

где и - число параллельных соединений; Gj - расход воздуха через t-й участок.

Общее аэродинамическое сопро-гивление аппарата равно перепаду давления, создаваемому вентилятором,

АЯв= У АН1 + У дwбл.

г=1 /=1

Рис. 22.5. Схема определения расхода воздуха в вентилируемом аппарате.

(22.23)

Рабочая точка, т. е. точка пересечения аэродинамических характеристик аппарата и вентилятора AB - fiG) определяет расход воздуха Б аппарате (рис. 22.5)

2. Перегрев нагретой зоны t-ro блока является функцией девяти параметров [9]:

A3i = at - с = / {Pi, Дх .

G, Pi, It, Skhj, Sgjij, Ssi, tc),

где ABx I - перегрев воздуха, поступающего в i-й блок; - площадь поперечного сечения i-ro блока, свободная для прохода воздуха, м; S j - площадь наружной поверхности кожуха, относящаяся к t-му блоку, м; Sgj] i - площадь излучающей поверхности нагретой зоны t-ro блока, м; Sg i - площадь теплоотдающей поверхности нагретой зоны i-ro блока, м; It - средний определяющий размер i-ro блока, м.

Средний определяющий размер вычисляют по формуле

где /{и Sj - длина траектории воздушного потока вдоль поверхности и площадь теплоотдающей поверхности /-го радиоэлемента.

Площади San t излуЧающих поверхностей нагретых збн равны площадям натянутых на нагретую зону поверхностей. Площадь S3 , равна сумме площадей теплоотдающих поверхностей радиоэлемен тов и шасси, не занятых ими.

Температура Ь входящего в (-й блок воздуха, равна температуре воздуха, выходящего из предыдущего (i - 1) блока, и определяется из условия, что вся мощность Pi i источников тепла (t - 1)-й нагретой зоны идет на повышение теплосодержания воз духа, омывающего эту нагретую зону:

= Двх ,/-!,+(22.24)

вых (/- 1)

0,5 0,9 Sj.

100 sboPim

0.1 0.5Sj.

0,03 0,07 D,ft Cj Ka/c

m im Ш

VS F,M 0,04 0,061, 0,Dt

0,00s 0,01S a,

Рис. 22.6. Расчетные графики для определения температуры нагретых зон в многоблочном принудительно вентилируемом аппарате.

Расчет перегрева нагретой зоны (-го блока проводится по формуле

Для определения входящих в формулу (22.25) параметров на рис. 22.6 приведены две серии графиков. Графики рис. 22.6, а используются для вычисления нелинейных коэффициентов Кх в следующем интервале изменения параметров;

Рг = 0 -г 400 вт; 0=0,004 -г 0,021 кг/с; Рг = 0,005 -Ь 0,02 м;

A/Bii==0-r 50°; SK i = 0,05-bO,25 м; 5влг = 0,07-г 0,21 м;

5зг=0.1-1-0,4 м; /i=0.02-j-0.07 м; /с = О-т-70С.

Формулы для определения линейных коэффициентов Кх пмеют

вид:

/Bxz = 0,994+ 0,0141Д/вг; Ks .= 1,09-0.6S i,

/С, = 1,0167-0,667-10-Чс; Ks .= 1,0892 - 0,6155злг. с зл I

Вторая серия графиков (рис. 22.6, б) справедлива для другого диапазона изменения параметров, а именно:

Pj = 0-=- 500 Вт; 0=0.01-f 0,14 кг/с; = 0,01-т-0,09 м ,* Двх7=-10-=- 16°; 5зл = 0,1-0,5 м; 5и = 0,3-=-1,3 м; /, = 0.02 4-0,14 м; <с = 20-70°С.

Формулы для определения коэффициентов Квх1> f(f , Кс Ас имеют ВИД!

/Свхг= 1.002-Ь0,0378Д/вхг; Ktl ,0245-1,065- Ю t; Ks .=1,1043-0,4285злг; Ks =1.

Средняя погрешность расчета перегревов нагретых зон многоблочного радиоэлектронного аппарата с принудительной вентиляцией не превышает ±35%.

22.3. РАДИАТОРЫ ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Несмотря на сравнительно небольшую рассеиваемую мощность, которая присуща подавляющему числу современных полупроводниковых приборов, из-за малых габаритов последних удельная рассеиваемая мощность может быть достаточно велика. Если не принять специальных мер по отводу тепла от прибора, то перегрев р-п перехода приводит либо к отказу прибора, либо к резкому снижению его долговечности. Наиболее распространенным типом индивидуального теплоотводящего устройства для полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов) является радиатор, представляющий собой металлическую теплопроводную пластину с гладкой или развитой поверхностью (рис. 22.7).

Металлическая пластина толщиной 2-5 мм является наиболее простой формой радиатора. Такой радиатор применим для приборов с небольшой мощностью рассеивания, так как с ростом мощности рассеивания резко возрастают размеры пластины. Штырьевые радиаторы при сравнении с ребристыми по мощности рассеивания, отнесенной к единице веса радиатора на 1 градус перегрева (P/GM), дают выигрыш в 20-60%.

На рис. 22.8 представлены графики, иллюстрирующие эффективность различных типов радиаторов.