Навигация
Определяем ошибку расчета
15774
знака
10
таблиц
0
изображений
10. Определяем ошибку расчета
Так как d=0.332 > [d]=0.1 проводим повторный расчет скорректировав Dtк= 15 оС.
11. После повторного расчета получаем Dtк,о= 15,8 оС, и следовательно ошибка расчета будет равна
Такая ошибка нас вполне устраивает d=0.053 < [d]=0.1
12. Рассчитываем температуру корпуса блока
Этап 2. Определение среднеповерхностной температуры нагретой зоны
1. Вычисляем условную удельную поверхностную мощность нагретой зоны блока qз:
где Pз - мощность рассеиваемая в нагретой зоне, Pз = 20 Вт.
2. По графику из [1] находим в первом приближении перегрев нагретой зоны Dtз= 18 оС.
3. Определяем коэффициент теплообмена излучением между нижними aз.л.н, верхними aз.л.в и боковыми aз.л.б поверхностями нагретой зоны и корпуса.
Для начала определим приведенную степень черноты i-ой поверхности нагретой зоны eпi :
где eзi и Sзi - степень черноты и площадь поверхности нагретой зоны, eзi= 0.92 (для всех поверхностей так как материал ПП одинаковай).
Так как приведенная степень черноты для разных поверхностей почти одинаковая, то мы можем принять ее равной eп = 0.405 и тогда
4. Для определяющей температуры tm = 0.5 (tк + t0 + Dtk)= 0.5 (45 + 30 + 17 =46 oC и определяющего размере hi рассчитываем число Грасгофа Gr для каждой поверхности корпуса
где Lопр i - определяющий размер i-ой поверхности корпуса;
g - ускорение свободного падения;
gm - кинетическая вязкость газа, для воздуха определяется из таблицы 4.10 [1] и равна gm=17.48 Ч 10-6 м2/с
Определяем число Прандталя Pr из таблицы 4.10 [1] для определяющей температуры tm, Pr = 0.698.
Grн Pr = Grв Pr = 213.654 Ч 0.698 = 149.13
Grб Pr = 875.128 Ч 0.698 = 610.839
5. Рассчитаем коэффициент коэффициенты конвективного теплообмена между нагретой зоной и корпусом для каждой поверхности:
для нижней и верхней
для боковой поверхности
где lm - теплопроводность газа, для воздуха lm определяем из таблицы 4.10 [1] lm = 0.0281 Вт/(м К);
6. Определяем тепловую проводимость между нагретой зоной и корпусом:
где s - удельная тепловая проводимость от модулей к корпусу блока, при отсутствии прижима s = 240 Вт/(м2 К);
Sl - площадь контакта рамки модуля с корпусом блока;
Кs - коэффициент учитывающий кондуктивный теплообмен
В результате получаем:
7. Рассчитываем нагрев нагретой зоны Dtз.о во втором приближении
где Кw - коэффициент, учитывающий внутреннее перемешивание воздуха, зависит от производительности вентилятора, Кw= 1;
Кн2 - коэффициент, учитывающий давление воздуха внутри блока, Кн2 = 1.3.
8. Определяем ошибку расчета
Такая ошибка нас вполне устраивает d=0.053 < [d]=0.1.
9. Рассчитываем температуру нагретой зоны
Этап 3. Расчет температуры поверхности элемента
1. Определяем эквивалентный коэффициент теплопроводности модуля, в котором расположена микросхема. Для нашего случая, когда отсутствуют теплопроводные шины lэкв = lп = 0.3 Вт/(м К) , где lп - теплопроводность материала основания печатной платы.
2. Определяем эквивалентный радиус корпуса микросхем:
где S0ИС - площадь основания микросхемы, S0ИС = 0.0195 Ч 0.006 = 0.000117 м2
3. Рассчитываем коэффициент распространения теплового потока
где a1 и a2- коэффициенты обмена с 1-й и 2-й стороной ПП; для естественного теплообмена a1+ a2 = 18 Вт/(м2 К);
hпп - толщина ПП.
4. Определяем искомый перегрев поверхности корпуса микросхемы для ИМС номер 13 находящейся в середине ПП и поэтому работающей в наихудшем тепловом режиме:
где В и М - условные величины, введенные для упрощения формы записи, при одностороннем расположении корпусов микросхем на ПП В = 8.5 p R2 Вт/К, М = 2;
к - эмпирический коэффициент: для корпусов микросхем, центр которых отстоит от концов ПП на расстоянии менее 3R, к = 1.14; для корпусов микросхем, центр которых отстоит от концов ПП на расстоянии более 3R, к = 1;
кa - коэффициент теплоотдачи от корпусов микросхем определяется по графика (рис. 4.17) [1] и для нашего случая кa = 12 Вт/(м2 К);
Ni - число i-х корпусов микросхем, расположенный вокруг корпуса рассчитываемой микросхемы на расстоянии не более ri < 10/m = 0.06 м, для нашей ПП Ni = 24;
К1 и К0 - модифицированные функции Бесселя, результат расчета которых представлен ниже:
Dtв - среднеобъемный перегрев воздуха в блоке:
QИСi - мощность, рассеиваемая i-й микросхемой, в нашем случае для всех одинаковая и равна 0.001 Вт;
SИСi- суммарная площадь поверхностей i-й микросхемs, в нашем случае для всех одинаковая и равна SИСi = 2 (с1 Ч с2 + с1 Ч с3 + с2 Ч с3) = 2 (19.5Ч 6 + 19.5Ч 4 + 6Ч 4) = 438 мм2 = 0.000438 м2;
dзi - зазор между микросхемой и ПП, dзi = 0;
lзi - коэффициент теплопроводности материала, заполняющего этот зазор.
Подставляя численные значения в формулу получаем
Похожие работы
... датчика, наличием нерассматриваемых источников тепла, особенностями конфигурации компонентов относительно потока воздуха от вентиляторов и др.). Это еще раз доказывает актуальность проведения экспериментальных исследований в изучении тепловых режимов устройств ЭВМ и, следовательно, создание для этих целей специализированного устройства (модуля). 7 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ МОДУЛЯ АЦП 7.1 ...
... источника меньше допустимого значения) и блок управления включает индикатор “Смените источник питания”. При восстановлении напряжения сети системы резервного электропитания опять переходит в режим нормальной работы. 2. Конструкторско-технологический раздел 2.1 Разработка печатной платы Печатные платы представляют собой диэлектрическую пластину с нанесенным на нее токопроводящим рисунком ( ...
... существенные случайные независимые отклонения при изготовлении штырей. Конструирование преобразователей фильтров на ПАВ. При конструировании фильтров на ПАВ необходимо решить ряд вопросов, связанных с вторичными эффектами, к числу которых в первую очередь следует отнести эффекты отражения акустических волн от штырей преобразователей, от краев звукопровода и т.д. Наиболее существенное влияние ...
... УЛПМ-901. 11 Визуальный контроль качества сборки при увеличении 2,5. ГГ6366У/012. Маршрутная карта на техпроцесс изготовления печатной платы приведена в приложении. 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 8.1 Характеристика изделия «Модуль управления временными параметрами». Обоснование объема производства и расчетного периода Модуль управления временными параметрами – ...
0 комментариев