450 likes | 733 Views
Hősugárzás, hűtőbordák. Hőátadás sugárzással. A hősugárzás sajátosságai anyagi közvetítő nélkül, elektromágneses hullámok formájában jön létre. Hullámhossztartomány: 0,78..800 m egyenes vonalban terjed (hűtőbordák!) tárgyak felületéről visszaverődik
E N D
Hősugárzás, hűtőbordák Moduláramkörök és készülékek
Hőátadás sugárzással A hősugárzás sajátosságai • anyagi közvetítő nélkül, elektromágneses hullámok formájában jön létre. Hullámhossztartomány: 0,78..800 m • egyenes vonalban terjed (hűtőbordák!) • tárgyak felületéről visszaverődik • bizonyos anyagok elnyelik, mások áteresztik a hősugarakat • A kisugárzott hőteljesítmény az abszolút hőmérséklet 4. hatványával arányos: P=f(T4) Moduláramkörök és készülékek
Hősugárzás alapegyenlete 1 • ε abszorpciós faktor (0..1) • σ Stefan – Boltzmann állandó 5,67*10-8W/(m2K4) • A felület (m2) • T1,T2 felületek hőmérséklete (K) • F12 láthatósági faktor Moduláramkörök és készülékek
Hősugárzás alapegyenlete 2 • Ahol hr relatív hősugárzási állandó (W/(m2K) • Termikus ellenállás: Moduláramkörök és készülékek
A sugárzási hőenergia megoszlása Q A testre jutó hősugárzás QA Az elnyelt hősugárzás QR A visszevert hősugárzás QD Az áteresztett hősugárzás Q=QA+QR+QD abszorpciós tényező reflexiós tényező áteresztési tényező Moduláramkörök és készülékek
Határesetek • Abszolút fekete test - matt felületű fémek - ~1 • Abszolút reflektáló test - polírozott fémfelületek - • Abszolút átlátszó test - üvegek Moduláramkörök és készülékek
Kisebb szekrények hűtése Moduláramkörök és készülékek
Aktív ventilláció (szekrény) Moduláramkörök és készülékek
Hűtőbordák • Hőátadó felület térbeli növelése • Anyag: jó hővezető, könnyen megmunkálható, olcsó - Aluminium • Kényszerkonvekció esetén sűrűbb elhelyezés, természetes konvekciónál ritkább - egymásra sugárzás • Alkalmazható az SMT alkatrészektől a telj. félvezetőkig Moduláramkörök és készülékek
Hűtőbordák SMD alkatrészekhez Moduláramkörök és készülékek
Hűtőbordák IC-khez PLCC, processzor 24..40 láb 6..20 láb Moduláramkörök és készülékek
Hűtőbordák kisteljesítményű tranzisztorokhoz (pl. TO 5, TO 120) Moduláramkörök és készülékek
Hűtőbordák nagyteljesítményű tranzisztorokhoz és félvezetőkhöz Moduláramkörök és készülékek
Hűtőbordák méretezése • Közelítő számítás, cél a hűtőborda hőellenállásának meghatározása • A hőellenállás alapján borda profil választás, majd a borda hosszának meghatározása Moduláramkörök és készülékek
Hűtőbordák méretezése S G RthK RthG RthM j u Hűtőborda Interface Tok Pv Pv a félvezető által termelt hőmennyiség [W] j a félvezető réteghőmérséklete [C °] u környezeti hőmérséklet [C °] G a tok felületének hőmérséklete S a felerősítés hőmérséklete RthG a tok belső hőellenállása [K/W] RthM az interface hőellenállása [K/W] RthK a hűtőborda hőellenállása [K/W] Moduláramkörök és készülékek
A hűtőborda hőellenállásának meghatározása Pl: egy TO 3 tokozású, 160 C ° max. réteghőmérsékletű 60 W hőteljesítményű teljesítménytranzisztor tokjának termikus ellenállása: 0,6 K/W, a felerősítés termikus ellenállása: 0,4 K/W, a környezeti hőm.: 40 C ° RthK= (160 - 40)/60 - (0,6 + 0,4) = 1 K/W Moduláramkörök és készülékek
Borda profil és hossz választás Moduláramkörök és készülékek
A kényszerkonvekció figyelembe vétele RthKf~a RthK a értékének meghatározása a légsebesség függvényében: Moduláramkörök és készülékek
Hajlékony réz hűtőlemez Moduláramkörök és készülékek
Hajlékony hűtőlemez szerkezete Moduláramkörök és készülékek
Kerámia hűtőlemez Moduláramkörök és készülékek
Keresztvágásos hűtőborda Moduláramkörök és készülékek
Enyhén csavart szárnyú hűtőborda Moduláramkörök és készülékek
Szerelt, (ragasztott) hűtőborda Moduláramkörök és készülékek
Hajtogatott szárnyú hűtőborda Moduláramkörök és készülékek
Réz betétes hűtőborda Moduláramkörök és készülékek
Aktív hűtőborda Moduláramkörök és készülékek
Heat pipe-al kombinált hűtőborda Moduláramkörök és készülékek
Heat pipe működési elve Moduláramkörök és készülékek
Lapos heat pipe Moduláramkörök és készülékek
Heat-pipe által szállított hőenergia Moduláramkörök és készülékek
Heat pipe alkalmazása 1 Moduláramkörök és készülékek
Heat pipe alkalmazása 2 Moduláramkörök és készülékek
Félvezetős termoelektromos hűtő Moduláramkörök és készülékek
Termoelektromos hűtők Moduláramkörök és készülékek