Libreria tecnica gratuita

Saldatura elettrica. Come calcolare il radiatore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / attrezzatura per saldatura

 Commenti sull'articolo

Durante il funzionamento di un dispositivo a semiconduttore, la potenza viene rilasciata nel suo cristallo, il che porta al riscaldamento di quest'ultimo. Se viene rilasciato più calore di quello dissipato nello spazio circostante, la temperatura del cristallo aumenterà e potrebbe superare il massimo consentito. In questo caso, la sua struttura verrà irreversibilmente distrutta.

Pertanto, l'affidabilità dei dispositivi a semiconduttore è in gran parte determinata da efficienza di raffreddamento. Il più efficace è il meccanismo di raffreddamento convettivo, in cui il calore viene portato via dal flusso di un refrigerante gassoso o liquido, lavando la superficie raffreddata.

Maggiore è la superficie raffreddata, più efficiente è il raffreddamento e quindi è necessario installare potenti dispositivi a semiconduttore su radiatori metallici con una superficie raffreddata sviluppata. L'aria ambiente viene solitamente utilizzata come mezzo di trasferimento del calore.

Secondo il metodo di spostamento del liquido di raffreddamento, si distinguono:

• ventilazione naturale;
• ventilazione forzata.

In caso di ventilazione naturale, il movimento del liquido di raffreddamento viene effettuato a causa del tiraggio che si verifica in prossimità del radiatore riscaldato. Nel caso di ventilazione forzata, il liquido di raffreddamento viene movimentato per mezzo di una ventola. Nel secondo caso è possibile ottenere portate maggiori e, di conseguenza, migliori condizioni di raffreddamento.

I calcoli termici possono essere notevolmente semplificati se usiamo il modello di raffreddamento termico (Fig. 18.26) Qui la differenza tra la temperatura del cristallo T_J e temperatura ambiente T_A provoca un flusso di calore che si sposta dal cristallo all'ambiente attraverso le resistenze termiche R_JC (cristallo - astuccio), R_CS (custodia - radiatore) e R_SA (radiatore - ambiente).

Figura 18.26. Modello di raffreddamento termico

La resistenza termica ha l'unità di °С/W. Massima resistenza termica totale R_JA sul sito del cristallo - l'ambiente può essere trovato dalla formula:

dove p_PP - potenza dissipata sul cristallo di un dispositivo a semiconduttore, W.

Resistenza termica R_JC e R_CS indicato nei dati di riferimento per i dispositivi a semiconduttore. Ad esempio, secondo i dati di riferimento, per il transistor IRFP250N, la sua resistenza termica nella sezione cristallo-radiatore è R_JC + R_CS \u0,7d 0,24 + 0,94 \uXNUMXd XNUMX ° C / O.

Ciò significa che se sul chip viene dissipata una potenza di 10 W, allora la sua temperatura sarà di 9,4 °C superiore alla temperatura del dissipatore.

Resistenza termica del dissipatore di calore può essere trovato usando la formula:

La seguente metodologia si basa sulle linee guida per la selezione dei radiatori in alluminio Max Clip System™ di AAVID THERMALLOY.

Sulla fig. 18.27 mostra una relazione grafica tra il perimetro della sezione di un radiatore in alluminio e la sua resistenza termica per il raffreddamento del flusso d'aria naturale (linea rossa) e forzato (linea blu).

Per impostazione predefinita, si presume che:

• il radiatore ha una lunghezza di 150 mm;
• differenza tra la temperatura del dissipatore T_S e temperatura ambiente T_а è ;
• la velocità del flusso di raffreddamento forzato è di 2 m/s.

Se le condizioni di raffreddamento differiscono da quelle accettate di default, allora la correzione necessaria può essere effettuata utilizzando i grafici di Fig. 18.28 - fig. 18.30.

Riso. 18.27. Relazioni tra la sezione trasversale di un radiatore in alluminio e la sua resistenza termica

Riso. 18.28. Fattore di correzione per la differenza tra la temperatura del radiatore e quella dell'ambiente

Riso. 18.29. Fattore di correzione per la portata d'aria

Riso. 18.30. Fattore di correzione per la lunghezza del radiatore

Ad esempio, calcoliamo un radiatore che fornisce il raffreddamento per un transistor ERST, costituito da 20 transistor di tipo IRFP250N. Il calcolo del radiatore può essere eseguito per un transistor, quindi la dimensione risultante può essere aumentata di un fattore 20.

Poiché la potenza totale dissipata sul transistor chiave è 528 W, la potenza dissipata su ciascun transistor IRFP250N è 528/20 = 26,4 W. Il dissipatore deve garantire che la temperatura massima del cristallo del transistor non sia superiore a +110 °C a una temperatura ambiente massima di +40 °C.

Troverà resistenza termica R_JA per un transistor IRFP250N:

Ora troviamo resistenza termica del dissipatore di calore:

Conoscendo la temperatura massima del cristallo e la resistenza termica nella sezione del cristallo-radiatore, determiniamo la temperatura massima del radiatore:

Secondo il grafico (Fig. 18.28), determiniamo il fattore di correzione Kt per la differenza di temperatura tra il radiatore e l'ambiente:

Usato per raffreddare il radiatore вентилятор tipo 1,25EV-2,8-6-3270U4, avente una portata di 280 m3/h. Per calcolare la portata occorre dividere le prestazioni per la sezione del condotto soffiato dal ventilatore.

Se il condotto ha una sezione trasversale:

quindi la portata d'aria sarà:

Secondo il grafico (Fig. 18.29), determiniamo il fattore di correzione K_v alla velocità effettiva del flusso d'aria:

Supponiamo di avere un gran numero di radiatori già pronti con un perimetro di sezione di 1050 mm e una lunghezza di 80 mm. Secondo il grafico (Fig. 18.30), determiniamo il fattore di correzione K_L per la lunghezza del radiatore:

Per trovare la correzione totale, moltiplichiamo tutti i fattori di correzione:

Salvo modifiche, il radiatore dovrebbe fornire resistenza termica:

Usando il grafico (Fig. 18.27), troviamo che un transistor richiede un radiatore con un perimetro della sezione trasversale di 200 mm. Per un gruppo di 20 transistor IRFP250N, il radiatore deve avere un perimetro della sezione trasversale di almeno 4000 mm. Poiché i radiatori disponibili hanno un perimetro di 1050 mm, sarà necessario abbinare 4 radiatori.

Sul diodo ERST viene dissipata meno potenza, ma per motivi di progettazione è possibile utilizzare un radiatore simile.

Spesso i produttori di dispositivi di raffreddamento indicano la superficie del radiatore e non il perimetro e la lunghezza.

Per ottenere l'area del radiatore dal metodo proposto è sufficiente moltiplicare la lunghezza del radiatore per il suo perimetro S_P = 400 x 8 = 3200 cm2.

Autore: Koryakin-Chernyak S.L.

Vedi altri articoli sezione attrezzatura per saldatura.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

Notizie casuali dall'Archivio Il primo controller di sistema Ethernet al mondo tipo ENC28J60 27.03.2005 MICROCHIP TECHNOLOGY ha rilasciato il primo controller di sistema Ethernet ENC28J60 al mondo, che è un'efficiente soluzione di comunicazione remota. I controller precedenti erano ingombranti e arrivavano in pacchetti con più di 80 pin. L'ENC28J60 è disponibile in un pacchetto a 28 pin e dispone di un'uscita per l'interfaccia seriale SPI standard del settore, che richiede solo quattro fili per comunicare con il controller del server.

Altre notizie interessanti:

▪ L'oceano è diventato freddo

▪ I materiali XNUMXD cambiano forma e immagazzinano energia

▪ Smartphone BLU Dash 4.5 Quad Core Dual SIM

▪ Processori Intel Core i7-3960X Extreme Edition e Intel Core i7-3930K a sei core

▪ Il suono controlla la luce

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito web Istruzioni standard per la sicurezza sul lavoro (TOI). Selezione dell'articolo

▪ articolo di Theodor Gottlieb von Hippel. Aforismi famosi

▪ articolo In che modo il soldato dell'Armata Rossa Dmitry Ovcharenko è riuscito a sconfiggere un distaccamento tedesco di 50 persone? Risposta dettagliata

▪ articolo Sociologo. Descrizione del lavoro

▪ articolo Unità di controllo della cinematica dell'incubatore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

▪ articolo Buzzer per alimentazione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito

www.diagram.com.ua
2000-2024