2.2.1 Расчёт конструкции теплоотвода для размещения двух транзисторов

Рассмотрим оба варианта, чтобы были понятны их достоинства и недостатки. В начале проведём расчёт конструкции теплоотвода для размещения двух транзисторов.

1. Определяем тепловой коэффициент проектируемого радиатора:

2. В качестве исходного материала выбираем алюминий, имеющий теплопроводность

3. Исходя из площади основания теплоотвода , полученной для нескольких параллельно включенных транзисторов, задаёмся размерами основания: длиной ; шириной и толщиной основания .

4. Поскольку транзисторы марки КТ816А (КТ817А) имеют основание в виде прямоугольника, то для проведения дальнейших расчётов находим радиус эквивалентной окружности:

Затем определяем коэффициенты:

где - радиус эквивалентной окружности транзистора

5. По полученным значениям ииз таблицы определяем критерий

6. Затем находим значение коэффициента теплоотдачи поверхности радиатора

7. После определения находим значение коэффициента :

8. По известным и из графиков определяем величину .

9. Далее определяем величину перегрева радиатора в области монтажа транзистора

10. Полученные в предыдущих пунктах расчёта значения величин и позволяют рассчитать среднеповерхностный перегрев радиатора

и максимальную температуру теплоотвода

11. Используя значение и таблицу, определяем коэффициент

12. Затем вычисляем коэффициенты и (для неокрашенного радиатора:

; ):

13. Далее определяем суммарный коэффициент

а затем эффективный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности радиатора

14. По найденному значению определим площадь ребристой поверхности радиатора

Определим число рёбер , приняв и :

15. В заключение расчёта конструкции радиатора определим высоту рёбер

2.2.2 Расчёт конструкции теплоотвода на каждый из транзисторов

Для сравнения проведём расчёт конструкции радиатора на каждый из двух параллельно включенных транзисторов. В этом случае мощность, рассеиваемая одним транзистором, будет , а площадь основания теплоотвода . Тогда размеры основания примем , , а его толщина .

Тепловой коэффициент проектируемого радиатора:

Для проведения дальнейших расчётов находим радиус эквивалентной окружности для транзисторов марки КТ816А (КТ817А):

Затем определяем коэффициенты:

где - радиус эквивалентной окружности транзистора

По полученным значениям ииз таблицы определяем критерий

Далее определяем значение коэффициента теплоотдачи поверхности радиатора

После определения находим значение коэффициента :

По известным и из графиков определяем величину .

Далее определяем величину перегрева радиатора в области монтажа транзистора

Полученные в предыдущих пунктах расчёта значения величин и позволяют рассчитать среднеповерхностный перегрев радиатора

и максимальную температуру теплоотвода

Используя значение и таблицу, определяем коэффициент

Затем вычисляем коэффициенты и (для неокрашенного радиатора:

; ):

Далее определяется суммарный коэффициент

а затем эффективный коэффициент теплоотдачи ребристой поверхности радиатора

По найденному значению определим площадь ребристой поверхности радиатора

Определим число рёбер , приняв и :

В заключение расчёта конструкции радиатора определим высоту рёбер

Сравнивая полученные результаты, можно определить объём теплоотвода. В случае общего для двух транзисторов радиатора габаритный объём составляет

а для двух отдельных радиаторов

Таким образом, с точки зрения габаритного объёма, в данном случае целесообразно применять отдельные теплоотводы для каждого из параллельно включаемых транзисторов. Однако может оказаться, что изготовление общего теплоотвода для размещения нескольких транзисторов более технологично.