Тольяттинский державний університет
Кафедра Промислова електроніка
Курсова робота
Розрахунок теплової характеристики охолоджувача
по курсу Конструкція електронних пристроїв
Виконав: студент Шумкіна І.В.
Група: ЕЛб - тисяча сто тридцять одна
Викладач: Медведєв В.А.
Тольятті +2014
Зміст
1. Технічне завдання
2. Введення
3. Теоретичні відомості
5. Розрахунок теплової характеристики охолоджувача при примусовому повітряному охолодженні
Висновок
Список використаної літератури
1. Технічне завдання
Розрахувати і побудувати теплові характеристики охолоджувача для природного та примусового повітряного охолодження.
Вихідні дані:
Охолоджувач - тип О - 161 (малюнок 1.1)
Матеріал радіатора - мідь;
Температура навколишнього середовища - tc=40єC;
Швидкість руху повітря -
Геометричні розміри охолоджувача:
M=100мм? 1=15,5мм
D=80мм? 2=3,5мм
H=70мм? 3=5мм
N=50ммb1=6,5мм
c1=5ммb2=3,5мм
c2=6,5ммf=36,6мм
d1=8,2ммh1=16,7мм
d2=13,4ммh2=28,3мм
Число ребер: n=11
Малюнок 1.1 Охолоджувач - тип О - 161
2. Введення
Оптимізація конструкції охолоджувача для напівпровідникових приладів неможлива без розрахунку його теплової характеристики, яка визначає теплову потужність, що віддається з поверхні охолоджувача та її залежність від перевищення температури нагріву охолоджувача над температурою навколишнього середовища. Знання теплової характеристики дозволяє правильно вибрати охолоджувач для напівпровідникового приладу, забезпечивши тим самим як нормальний тепловий режим роботи напівпровідникового приладу, так і надійність роботи перетворювача в цілому.
У довідкових посібниках по напівпровідникових приладів і охолоджувача для них теплові характеристики охолоджувачів наводяться вкрай рідко. Як правило, рекомендується лише тип охолоджувача без зазначення виду охолодження, розташування охолоджувача, швидкості і напряму руху охолоджуючої середовища та інших факторів, що впливають на тепловіддачу від охолоджувача. При одиничному виготовленні перетворювачів, характерному при проведенні науково-дослідних, дослідно-конструкторських і ремонтно-налагоджувальних робіт, коли охолоджувач виготовляється самостійно, або вибирається з наявних на складі, тільки розрахунок теплової характеристики охолоджувача дозволить визначити правильність його вибору.
Найпростішим і надійним, однак, найменш ефективним способом охолодження є природне повітряне охолодження. Охолоджувані елементи знаходяться при цьому у відносно вільному потоці повітря, який рухається уздовж них лише під дією різниці щільності теплого і холодного повітря. Крім того, тут присутній теплове випромінювання, для підвищення ефективності якого, повинні бути створені належні умови шляхом спеціальної обробки тепловіддаючим поверхонь напівпровідникового приладу і охолоджувача (забарвлення, створення шорсткості, чорніння). Охолоджувачі для природного охолодження силових напівпровідникових приладів повинні мати велику поверхню охолодження і створювати ефект труби raquo ;. У перетворювачах малої потужності з природним повітряним охолодженням часто використовуються охолоджувачі з жолобчастими ребрами. Жолобки на ребрах істотно збільшують поверхню охолодження і, отже, знижують перегрів напівпровідникового приладу. У перетворювачах напівпровідникових підстанцій спеціальною формою і розміщенням охолоджувачів забезпечують рівномірність умов охолодження силових напівпровідникових приладів. Тому всі напівпровідникові прилади працюють в однаковому тепловому режимі, що дозволяє виключити необхідність зменшення потужності перетворювача з урахуванням допустимого навантаження самого гарячого приладу.
Найбільш поширеним способом охолодження силових напівпровідникових приладів є примусове повітряне охолодження. При цьому прилад віддає своє тепло в охолоджувач, що обдувається потоком повітря, створюваним вентилятором. Головну роль тут відіграє конвекція, тому роллю теплового випромінювання та теплопровідності у віддачі тепла з охолоджувача в потік повітря можна знехтувати. Охолоджувач для примусового повітряного охолодження являє собою металев...
