или где

p. = (T,-Tj)IR,jr=.a;j{T;-Tl).

(13.13)

(13.14) (13.15)

"ij = "к(У + ij-i- Ttif.

общее тепловое сопротивление; Ofj - общая тепловая проводимость.

Таблица 13.4 Степень черноты различных поверхностей

13.2. Расчет и выбор радиаторов для мощных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем

Надежность полупроводниковых приборов (ПП) и интегральных микросхем (ИМС) во многом определяется их тепловым режимом. При этом определяющим параметром является максимально допустимая температура р-п перехода Т„, Для уменьшения температуры «ерехода используют теплоотводы. Мощные ПП и ИМС обычно охлаждаются с помощью внешних теплоотводов, часто называемых радиаторами. В качестве радиаторов используют специальные металлические теплоотводы с развитой поверхностью теплоотдачи, а Также несущие элементы конструкции ИВЭ (шасси, корпуса, стенки кожухов и т.д.) 1 П2-114, )) 1, 115, 117 и др1.

Полная и упрощенная тепловые схемы конструкции радиатора с установленными на нем ПП или ИМС приведены иа рнс. 13.1. Температура перехода и корпуса ПП или ИМС, установленной иа радиаторе, в соответствии с упрощенной тепловой схемой определяется из вы-раженнй

T„ = Tc~\-ATmax-i-Pp (Яп.к-f/г«.р); (13.16)

T„=Tc-i-ATpmax + Pp Rh-p, (13.17)

где А Гр = РрЛр.,,/ - максимальный перепад температур между основанием радиатора и окружающей средой в месте крепления ПП или ИМС; Рр-мощность, рассеиваемая радиатором; Ли.„= АГп.„/Рр - тепловое сопротивление переход - корпус ПП (задается в технических условиях); АГп „ - перепад температур между переходом и корпусом; Picp= АГл.р/Рр - тепловое контактное сопротивление корпус-радиатор; АГц.к - перепад температур между корпусом и радиатором; § = (Гр - TeV(7p max - - Тс) - коэффициент неравномерности температурного поля по радиатору 1107], Гр - средняя поверхностная температура радиатора; Гр max - температура радиатора в месте крепления ПП или ИМС.

Значения коэффициентов неравномерности температурного поля для наиболее распространенных типов радиаторов приведены на рис. 13.2-13.4.

Введение коэффициентов неравномерности температурного поля упрощает выбор конструктивных параметров радиаторов, так как в этом случае исключается расчет тепловых коэффициентов Fp.e Для пластин различных конфигураций и сводится к определению теплового сопротивления между радиатором и окружающей средой

&-с=э-Гт

I--н-1

Ц Та Ип.н 7„ Ru,p Тр Rf, 7J

Рис. 13.1.,Полная (а) и упро1иеиная (б) тепловые схему, радиатфа с источником теплоты

Рис. 13.2. График для определения коэффициента неравномерности •гемпературного поля пластинчатого радиатора (g - отношение температуры в месте расположения источника теплоты К температуре на краю радиатора, I - определяющий размер)

Р«с. 13.3. График 0,88 для определения коэффициента не- „ равномерности температурного поля ребристого ра- QSO диатора

Рис. 13.4. График для определения коэффициента не- п с равномерности

температурного поля штыревого (?, S радиатора