Раздел 3. Методы расчета теплового режима
Базируясь на материале раздела 1 по теории тепловых цепей, следует пе-рейти к рассмотрению материала по тепловым схемам. Он изложен в [2], с. 69 …75 и 95…122 и [1], с. 147…152. Раздел содержит две темы: «Расчет тепло-вого режима РЭС при различных способах охлаждения» и для 2102010.65 «Теп-ловые режимы микросхем (МС)». После изучения теоретического материала следует ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в конце раздела. Затем следует пройти тренировочный тест №3. При успешном прохождении тренировочного теста необходимо ответить на вопросы контрольного теста с той же нумерацией. Для 210201.65: по материалу этого раздела, а также разделов 1и 2 надлежит выполнить задание 1 курсовой работы, дополнительно ознакомившись с программным продуктом. С этой целью проводится практи-ческое занятие № 1 в дисплейном классе СЗТУ.
3.1. Расчет теплового режима рэс при различных способах охлаждения
Начинать надо с построения и анализа тепловой схемы герметичного (закрытого) прибора при естественной конвекции, а также с усвоения методики расчета, базирующейся на принципе суперпозиции температурных полей и ме-тоде последовательных приближений. Методика предполагает использование графоаналитического решения с построением тепловых характеристик прибора для стационарного режима. Под тепловыми характеристиками понимается зависимость температур характерных поверхностей (зон) прибора от подво-димой мощности для стационарного режима работы. Такие тепловые характеристики приведены в [2], с. 72. Построение тепловых схем приборов при принудительном охлаждении, внутренней циркуляции воздуха и при нали-чии перфораций приведено в [1], с. 147…152. Необходимо тщательно разоб-раться с физическими представлениями, положенными как в основу описания процесса тепла, так и в построение тепловых схем. Следует отметить, что толь-ко в случае принудительного воздушного охлаждения тепловые харак-теристики имеют линейный характер.
По построенным схемам составляется система уравнений, решение которой обеспечивает нахождение искомых температур (обычно температуры нагретой зоны и кожуха). Примеры решения таких задач приведены в [18].
Особое место
занимают методики, основанные на
коэффициентных мето-дах. В основу этих
методов положена замена сложной
нелинейной зависимости температуры от
многих факторов простой типа
КоэффициентыКx
зависят только от одного параметра и
определяются экспериментально для
подобных конструкций. Чаще всего они
задаются в функции от параметра в ви-де
графика или таблицы. Естественно, что
эти коэффициенты Кx
имеют четко оговоренную область
определения. Такого рода представления
положены в ос-нову действующих ОСТов
(например,
смотри методические указания
к курсо-вой
работе). Преимущества такого подхода
очевидны: это, прежде всего, сни-жение
трудоемкости вычислений, возможность
сравнительно простого расчета температур
элементов РЭС, учет большого числа
разнородных факторов. Недо-статками
являются: возможность применения
расчетных зависимостей только для
узкого класса подобных конструкций,
увеличение погрешности расчета.
Применение ПК для анализа и расчета тепловых режимов РЭС прово-дится на примере курсовой работы, частично выполняемой в дисплейном классе СЗТУ на практических занятиях.