Основы проектирования электронных средств. Панков Л.Н - 76 стр.

7.2 Основы расчёта температуры перегрева

   Уравнение теплового баланса.


                            tc1 •
                                               Qл

                                                              tk
                                                          •        Qk
                                Мощность
                       L3
                                  Р, Вт
                  Qt                                      L2


                                    L1


    Рис. 7.1. Схема корпуса прибора для составления уравнения теплового
                                 баланса

    Целью расчёта тепловых режимов является определение температуры
нагрева на элементах и средней температура нагрева прибора в целом при
заданных параметрах конструкции и условиях эксплуатации. Задача реша-
ется через уравнение теплового баланса мощностей P тепловых потерь с
мощностями охлаждения Qл, Qк, Qт. Составим уравнение теплового балан-
са для расчёта средней температуры tk нагрева корпуса прибора (рис. 7.1).
Так на корпусе прибора:
                                 P = QЛ + QК + QТ.
    В случае, если прибор стоит на диэлектрическом основании и окружён
воздухом, то теплопроводность пренебрежимо мала и QТ можно пренеб-
речь. Тогда
                  ε ⋅ С 0 ⎛⎜ ⎛ Т ⎞ 4 ⎛ Т с ⎞ 4 ⎞⎟
               P=        ⋅ ⎜     ⎟ −⎜       ⎟ ⋅ S + α к ⋅ (t − t c ) ⋅ S
                   0,86 ⎜ ⎝ 100 ⎠     ⎝ 100 ⎠ ⎟⎠                         .
                           ⎝

Т.к. αК зависит от геометрических размеров прибора и температуры его
нагрева, то уточним его значение по формуле
                                                      1
                                           ⎛ t − tc ⎞ 4
                              αК = А⋅⎜     ⎜
                                       ⎟ ⋅N ,       ⎟
                                     L
                                  ⎝ i ⎠
N – коэффициент, учитывающий расположение плоскости корпуса и, соот-
ветственно, интенсивность конвекции.
   Коэффициент 0,86 учитывает соотношение единиц измерения мощно-
сти:



                                                                        75