Резистор R,

Конденсатор

Жо=.о з = 0, 15-10-3/0,6-10-3 = 0,25

i/o=yз=3.5.10-3/0,6.10-3 = 5,82

1 = 2,9-f 0,253,15 Ь- 11 = 2,9-0,25=2,65 •i = 6"2+yj;!=2,54-5,82=8,32 «•г =б2-14 I =2.5-5.82 =-3,32 flj/(=3,15-0,6= 1,86 2/(, = 2,65.0,6=1,59 л:, =8,32.0,6=4,98 га:;=:-3,32 0,6== 1,99 sign 92= +1 sign Г2= -I V(<?,AY; r,/Cf.)=0,96 У{ЯгК1\ r2/<,J = 0,9 У(ЯгК1:, г, К J =0.93 У(ЯгКо Г2К,.)=0.93

= 250-10-3

2Д, 2Д. 0,67-10-3

ьз.ю-"

= 55,7

•»фя= 55,7 - (0.96-0,9-fO,93--0,93)= 0,835 "С

=-1,5.10-3/0.6-10-3= =-2,5

Vo=-0,75-10-3/0.6.10-3-=-1,25

</, = 1,25-+2,5=?3,75 1)2=1,25-2,5=-1,25 г, =1,25-+1,25=2,5 /•4=1,25-1,25=10

л: =3,75.0,6=2.25 2/<,=-!,25.0,6 =-0.75 г, К, =х2,5.0,6= 1,5

sign </2 = -1

sign 2=0

Y = 0,9I V-0 V=0,71 Y=.0

p.;?=55,7

вф;*=55,7 -(0,91--0,71)==:2,8X

Порядок расчета н их результаты указаны в табл. 13.14. б. Определяем суммарные перегревы элементов, установленных на ситалловой подложке относительно корпуса микросборки:

== «4=" и 4- «•фЛ == 3,13-+- 0,835= 3,965 К;

®Vt2 *л + *в;н= 33,6 + 35 . 250 • ю-з = 42,35 к;

Результаты расчётов фоновых, перегревов резистора Лз и конденсатора С, от теплового влияния транзистор» VTj \\

Из примера видно, что собственные и фоновые перегревы элементов, установленных на подложке нз поликора, значительно меньше перегрева элементов, установленных на подложке из ситалла.

13.4. Расчет тепловых; режимов при конструировании модулей питания

Принцип построения ИВЭ нз функциональных модулей является наиболее прогрессивным. Конструктивно модули питания выполняются на металлическом основании, на котором устанавливаются наиболее мощные ЭРИ, н печатных плат, закрепленных на основании с помощью стоек нз Изоляционного материала. Для мощных ЭРИ иа основании предусмотрены посадочные места с фланцами. Модуль питании своим металлическим основанием, как правило; устанавливается на массивные элементы конструкции блока или устройства, в состав которых он входит. Для создания надежного теплового контакта между основанием н конструкцией блока наносят теплопроводный клей или компаунд.

В завнеимостн от назначения н условий эксплуатации модули питания могут быть открытого типа илн закрыты перфорированными кожухами. Имеются разновидности модулей с корпусными микро-сборкамн, тогда в платах делают соответствующие вырезы под теп-лоотвод, от которого рассеиваемая мощность непосредственно передается к основанию.

В модулях питания будем выделять нагретые зоны в виде металлического основания с установленными на нем мощными ЭРИ, плат с остальными ЭРИ н кожуха, среднюю поверхностную температуру которых будем отождествлять со средней поверхностной температурой основания, платы илн кожуха.

В табл. 13.15 показаны типичные тепловые модели и соответствующие тепловые схемы модулей питания, для которых там же приведены зависимости для расчета тепловых режимов.

Прн расчете теплового режима модуля питания определяются средине поверхностные темлературы: металлического основания Ti, платы / (Га) и платы 2 нли кожуха (Гз). Температуры конструкции блока (Г„) и окружающей среды (Тс) считаем заданными. Определив с помощью зависимостей в табл. 13.15 перечисленные температуры, можно рассчитать перегревы наиболее термокрн-тичных ЭРИ модуля питания (Гд). Методику теплового расчета модулей питания рассмотрим на конкретном примере.

Пример. Рассчитать тепловой режим модуля питания (см. табл. 13.15, схема б), работающего в условиях естественной конвекции при температуре окружающей среды Тс - 45 °С н нормальном давлении. На металлическом основании / установлены четыре днода 2Д213Б с мощностью рассеяния 2 Вт каждый (Pi = 2 4 = - 8 Вт). МощностьЭРИ, рассеиваемая на плате2, равна Pj = 1,5 Вт {в состав модуля входит трансформатор, влияние которого на тепловой режим основания и платы не учитываем). Размеры основания: длина li - 0,1 м, ширина 1 - 0,05 м; размеры платы: /j = 0,06 м, ia = 0,05 м; расстояние между платой и основанием Ь = 0,014 м. Модуль питания через слой клея (Лк = 0,0005 м, Х.„ = 0,3 Вт/м К) крепится основанием к конструкции блока. Поверхность контакта с конструкцией блока 5i„ = 0,002 м. Температура конструкции блока Г„ = 50 °С.

Теггловая модель

Тепловая схема

Расчетные зависимости

Примечание

Pi т, R,i Тг 1?гс Тс

&2 «23

/ - металлическое

основание 2 - плата

; «11 =

=12 + о,с; «12= -Ois; 6i = Oic То +

+ Ри «21 = -0,2; O22=0l2 + <2C; 2 =

- <2c-\-Pi, 0,c=0Sic S,; ai2=0Si2 Si; a2c = a2c S2; Oij-l/Rij; Г.,г=Г,, +

4-Рз.- Rai:

Модуль питания не имеет теплового контакта с конструкцией блока Р.„-и Яз1 - мощность и тепловое сопротивление 1-го элемента, установленного на основании или плате

К - конструкция блока

г,, Гг. О,. 02. D-cm. а); a,,=ai2 + + cric-l-ai„; ai2=-012; 6,=»/i-f-+ 0,0 7c + oiK k; «21=-tial «22 - •=a,2-f02c; b2=P2+<2c 7*0;

Модуль питания металлическим основанием закреплен на конструкции блока (здесь Гк - заданная величина)

Типичные тепловые модели и соответствующие тепловые схемы модулей питания и зависимости для расчета

их теплового режима