حساب طاقة المشتت الحراري

يتعرض أي جهاز لقدر معين من الخسارة أثناء التشغيل ، وتتحول معظم الخسائر إلى حرارة. تتميز الأجهزة منخفضة الطاقة بخسارة منخفضة ولا يلزم وجود مشتت حراري. الأجهزة عالية الطاقة لها خسائر كبيرة. إذا لم يتم اتخاذ تدابير تبديد الحرارة ، يمكن أن تصل درجة حرارة القالب أو تتجاوز درجة حرارة الوصلة المسموح بها ، وسوف يتلف الجهاز. لذلك ، يجب إضافة جهاز تبديد الحرارة. الأكثر شيوعًا هو تثبيت جهاز الطاقة على المبرد ، واستخدام المبرد لتبديد الحرارة إلى المساحة المحيطة ، وإضافة مروحة تبريد عند الضرورة لتعزيز التبريد وتبديد الحرارة عند سرعة رياح معينة. يتم استخدام ألواح تبريد الماء البارد المتدفقة أيضًا في أجهزة الطاقة لبعض المعدات الكبيرة الحجم ، والتي لها تأثيرات تبديد حرارة أفضل. حساب تبديد الحرارة هو تحديد تدابير تبديد الحرارة والمشتتات الحرارية المناسبة من خلال الحسابات في ظل ظروف عمل معينة. جهاز الطاقة مثبت على الرادياتير. يكون اتجاه تدفق الحرارة الرئيسي من القالب إلى أسفل الجهاز ، ويتم تبديد الحرارة إلى المساحة المحيطة من خلال المشتت الحراري. إذا لم تكن هناك مروحة للتبريد بسرعة رياح معينة ، فإن هذا يسمى التبريد الطبيعي أو تبديد الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي.

عملية نقل الحرارة لديها مقاومة حرارية معينة. المقاومة الحرارية المنقولة من قالب الجهاز إلى أسفل الجهاز هي R JC ، والمقاومة الحرارية بين الجزء السفلي من الجهاز والمشتت الحراري هي R CS ، والمقاومة الحرارية للمشتت الحراري لتبديد الحرارة إلى الفضاء المحيط هي R SA والمقاومة الحرارية الإجمالية R JA=R JC + R CS + R SA. إذا كان الحد الأقصى لفقدان الطاقة للجهاز هو PD ، ومن المعروف أن درجة حرارة الوصلة المسموح بها للجهاز هي TJ ودرجة الحرارة المحيطة هي TA ، فيمكن الحصول على المقاومة الحرارية الإجمالية المسموح بها R JA بالصيغة التالية.

R JA≤ (TJ-TA) / PD

ثم احسب المقاومة الحرارية القصوى المسموح بها R SA من المبرد إلى درجة الحرارة المحيطة كما

R SA≤ ({T_ {J} -T_ {A}} \ أكثر من {P_ {D}}) - (R JC + R CS)

بالنظر إلى ترك مساحة للتصميم ، يتم ضبط TJ بشكل عام على 125 درجة مئوية. يجب أن تأخذ درجة حرارة البيئة في الاعتبار الحالة الأسوأ ، حيث يتم تحديد TA بشكل عام=40 ℃ 60 ℃. يرتبط حجم R JC بحجم القالب وبنية الحزمة ، والتي يمكن العثور عليها بشكل عام في بيانات الجهاز. يرتبط حجم R CS بتكنولوجيا التركيب وتعبئة الجهاز. إذا تم تركيب الجهاز بمشتت حراري بعد استخدام شحم حراري أو وسادة حرارية ، فإن القيمة النموذجية لـ R CS هي 0.1 0.2 ℃ / W ؛ إذا كان السطح السفلي للجهاز غير معزول وكانت هناك حاجة إلى ورقة ميكا إضافية للعزل ، فيمكن أن يصل R CS الخاص به إلى 1 ℃ / W. PD هو الحد الأقصى الفعلي لفقدان الطاقة ، والذي يمكن حسابه وفقًا لظروف العمل للأجهزة المختلفة . بهذه الطريقة ، يمكن حساب R SA ، ويمكن اختيار مشعاع مناسب وفقًا لقيمة R SA المحسوبة.