Н.С. Шляпников - учебное пособие (560564), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Критерий Грасгофа6.4.1.8. Находим произведение (Gr • Рг). Из таблицы 6.2 определяем режим движениявоздуха, коэффициенты теплообмена Сип.Таблице 6.2Значения (Gr • РгСпРежим движения газа (жидкости)менее 10-30,50Пленочный поток1,181/8Ламинарный поток0,541/4Переходный режим0,131/3Вихревой (турбулентный) режим)10-3.....5*10225*10 ......2*107более 2*10766.4.1.9. Критерий Нуссельта6.4.1.10. Коэффициент теплопередачи конвекцией6.4.1.11. Коэффициент теплопередачи излучением— коэффициент излучения абсолютно чёрного тела;е — степень черноты поверхности корпуса (выбирается из таблицы 6.3)Таблица 6.3Материал и состояние поверхностиСтепень черноты, е1Алюминий (сильно окислен)20,2...0,31Силуминовое литьё (в песчаной форме)0.33... 0,31Силуминовое литьё (в кокильной форме)0,16...
0,23Дюралюминий Д160,37... 0,41Сталь полированная0,066Окончание табл. 6.31Сталь листовая холоднокатаная20,075 ...0,085Сталь листовая сильно окисленная0,8... 0,82Латунь прокатанная0,06Латунь тусклая0,22Латунь хромированная полированная0,075Медь шабренная до блеска0,072Олово, лужёное кровельное железо0,07...
0,08Цинк, оцинкованное железо0,23 ...0,27Краски эмалевые, лаки различных цветов0,92Краски матовые различных цветов0,92 ...0,96Лак чёрный матовый0,96... 0,98Муар серый, чёрный0,86... 0,9Краска защитно - зелёная0,9Краска бронзовая0,51Краска алюминиевая0,28Алюминиевая фольга0,096.4.1.12. Эквивалентная тепловая проводимость между корпусом и средой6.4.1,13. Реальный перегрев корпуса блока6.4.1.14. Проверить неравенство |Аtk.-Аik|, < 1°С; если неравенствоверно, то перейти к п.6.4.1.15, в ином случае повторить расчеты по п.6.4.1.3(6) 6.4.1.13, принимая за начальную величину перегрева корпусаблока tk значение, полученное на предыдущем шаге вычисления Аtk (рекурентныйметод).6.4.1.15. Искомая температура корпуса конструкции6.4.2.
Определение температуры внутри корпуса конструкции (tBH)6.4.2.1. При малой толщине стенки корпуса (1-2 мм), выполненной из металлическихсплавов с высоким коэффициентом теплопроводности,обычно принимают tK = tBH6.4.2.2 В случае, если корпус (или хотя бы одна из его стенок, напр. передняя панель)выполнен не из металлических сплавов, то рассчитывают:> тепловую проводимость стенок корпусагде Х — теплопроводность неметаллического материала корпуса;(теплофизические характеристики органических материалов см.
в табл. 6.4), 5 —толщина стенки; S — суммарная площадь неметаллических стенок корпуса;Таблица 6.4Марка материалаТКЛРЛ* 10-2,6a * 10 .l/K Вт/(м.°С)Полиэтилен ПЭНД 203 — 052,5... 5,542...44120...125Полиэтилен МОПЭНД 222 — 032,037...42132...135Полистирол ПСМ — 1156,0 ...8,09...1480...82Фторопласт — 42 — ЛД — 19,0... 12,017...24150...160Поликарбонат ПК — 42,5...6,020220,..240Фенопласт 03 — 010—024,5...5,321...23125...140Фенопласт У5 — 301 — 412,5...2,852100...160Фенопласт Э6 — 014 — 301,9...3,631...38135...250Аминопласт КФ — 2А2,5...5,321...27100Полиамид 610 — 1 — 1012,0...
14,024213...221Резина ИРП— 13467,0...23,016—Резина ИРП— 30326,4...24,019—Резина ИРП—13166,2...24,019—Температураразмягчения, °С6.4.3. Определение температуры в центре нагретой зоны (tBH)6.4.3.1. Конвективно-кондуктивная тепловая проводимость между нагретой зоной ивнутренней стенкой корпусаkП—поправочныйкоэффициентнаконвективныйтеплообменвусловияхограниченного пространства;kП = 1, если произведение GrPr < 103;kП = 0,18(GrPr.)0,25' , если произведение GrPr > 10 ;/о» — среднее расстояние между нагретой зоной и корпусом РЭА, которое можнооценить по любой из следующих формул6.4.3.2.
Проводимость теплопередачи от нагретой зоны к стенке корпуса6.4.3.3. Температура в центре нагретой зоны6.5. РасчётвентиляциейтепловогорежимаконструкцийРЭСНеобходимые исходные данные:> суммарная мощность Р, рассеиваемая всеми элементами ПП, Вт;сестественной> геометрические размеры корпуса Lx, Ly,Lz м (Lx> Ly);> температура окружающей среды tc, °С (обычно берётся равноймаксимальной рабочей температуре, заданной в ТУ);> размеры печатной платы а х Ь, устанавливаемой в корпусе РЭС, м (а>Ь);> коэффициент заполнения объёма конструкции Кv ;,> средняя высота ЭРЭ печатной платы, м;> степень черноты поверхности корпуса E (см.
табл.6,3). 6.5.1. Определить температурув центре нагретой зоны (t3 );6.5.2. Перегрев центра нагретой зоны6.5.3. Коэффициент перфорации корпуса блока РЭАгде S — суммарная площадьотверстий в стенке корпуса, мм;L^,L^ - геометрические размеры стенки, мм,6.5.4. Поправочный коэффициент СП ;.(данная функция является интерполяцией графической зависимости).6.5.5. Перегрев центра нагретой зоны с учётом наличия естественной вентиляции6.5.6. Температура в центре нагретой зоны6.6. Расчёт теплового режима конструкций РЭС в условиях принудительноговоздушного охлажденияНеобходимые исходные данные:> суммарная мощность Р, рассеиваемая всеми элементами ПП, Вт;> геометрические размеры корпуса Lx, Ly, Lz, м (Lx > Ly );> температура окружающей среды tc, °C (обычно берётся равноймаксимальной рабочей температуре, заданной в ТУ);> размеры печатной платы а * Ь, устанавливаемой в корпусе РЭС, м (а>Ь);> коэффициент заполнения объёма конструкции К v;> средняя высота ЭРЭ печатной платы, м;> степень черноты поверхности корпуса е (см.
табл.3);> объёмный расход воздуха Gv в системе охлаждения, M3/C6.6.7. Определение температуры корпуса конструкции РЭС (tk). 6.6.1.1. Площадьповерхности корпуса6.6.1.2. Характерный размер конструкции6.6.1.3. а) Произвольно задаётся перегрев корпуса Atk=10...,30°С. б) Вычисляетсяпредварительная температура корпуса tk = tc + Atk ,°С.6.6.1.4. Среднее значение температуры окружающей среды6.6.1.5.
По таблице 6.1 определяем теплофизические параметры сухого воздуха притемпературе ty,.6.6.1.6. Коэффициент объемного расширения воздуха6.6.1.8. Площадь среднего сечения потокагде Ak— площадь сечения корпусаконструкции в направлении, перпендикулярном потоку воздуха, м2.6.6.1.9. Скорость принудительного движения воздуха6.6.1.10. Критерий Рейнольдсагде Lр — размер ПП в направлении, параллельном потоку воздуха, м;V— коэффициент кинематической вязкости (см. табл.6.1),M2/С 6.6.1.11. КритерийНуссельта6.6.1.12.
Коэффициент теплопередачи конвекциейгде л,— коэффициент теплопроводности воздуха (см. табл.6.1), Вт/(м .°С).6.6.1.13. Коэффициент теплопередачи излучением— коэффициент излучения абсолютно черногоь тела;е — степень черноты поверхности корпуса (выбирается из таблицы 6.3).6.6.1.14. Эквивалентная тепловая проводимость между корпусом и средой6.6.1.15. Реальный перегрев корпуса блока6.6.1.16. Проверить неравенство |Atk — Аik| < 1 0С; если неравенство, верно,то перейтик п.6.6.1.17, в ином случае повторить расчёты по п.6.б.1.3(6) — 6.6.1.15, принимая заначальную величину перегрева корпуса блока Аtkзначение, полученное на предыдущем шаге вычисления Atk (рекурентный метод).6.6.1.17.
Искомая температура корпуса конструкции6.6.2. Определение температуры внутри корпуса конструкции tBП6.6.2.1. При малой толщине стенки корпуса (1 — 2 мм), выполненной из металлическихсплавов с высоким коэффициентом теплопроводности,обычно принимают tK =tBП.6,6,2.2 В случае, если корпус (или хота бы одна из его стенок, напр. передняя панель)выполнен не из металлических сплавов, то рассчитывают:!"тепловую проводимость стенок корпусагде Л — теплопроводность неметаллического материала корпуса, (теплофизическиехарактеристики органических материалов см. в табл.
6.4);' 5 — толщина стенки;S — суммарная площадь неметаллических стенок корпуса;6.6.3. Определение температуры в центре нагретой зоны tBП.6.6.3.1. Конвективно-кондуетивная тепловая проводимость между нагретой зоной ивнутренней стенкой корпуса:где SJ = 1(аЬ + ah + bh) — площадь поверхности нагретой зоны, м2;kП — поправочный коэффициент на конвективный теплообмен условиях ограниченногопространстваkП = 1, если произведение GrPr <= 103 ,kП = О18(GrРr)0,25 , если произведение GrPr > 103;LCP — среднее расстояние между нагретой зоной и корпусом РЭA которое можнооценить по любой из следующих формул :6.6.3.2. Проводимость теплопередачи от нагретой зоны к стенке корпуса6.6.3.3. Температура в центре нагретой зоныРис. 4.16.
Причины и погрешности геометрической стыковки в микросборках .Примечание: для расчета теплового режима конструкций РЭА разработана программана ЭВМ.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1. Доценко Н.С., Соболев В.В. Долговечность элементов радиоэлектроннойаппаратуры. М., 1973.2. Дульнев Г. Н., Тарновский Н.Н. Тепловые режимы электронной аппаратуры. Л.,1971.3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М., 1973.4. Пилин Ю.
Г., Учебное пособие к курсовому проектированию «Расчет тепловыхрежимов РЭС». Ульяновск, 1974.5. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М„ 1984.7. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ В КОНСТРУКЦИЯХ РЭС7.1. Расчеты по обеспечению электромагнитной совместимости в конструкциях РЭСЭлектромагнитная совместимость (ЭМС) радиоэлектронного средства — это егоспособность функционировать совместно с другими техническими средствами в условияхвозможного влияния непреднамеренных помех, не создавая при этом недопустимыхпомех другим средствам.
Помехи по месту возникновения разделяются на внешние(параметры электромагнитной обстановки должны оговариваться в техническом задании)и внутренние, возникающие из-за электромагнитного взаимодействия электрическихцепей внутри устройства (перекрестные помехи, помехи по цепям питания).Схемотехнические меры по обеспечению ЭМС (применение схем, малочувствительныхк отдельным видам помех, например, дифференциальных усилителей; применениеразличного рода фильтров и т.п.) в данном пособии не рассматриваются.К конструктивным мерам обеспечения ЭМС относятся экранирование и разработкарационального электрического монтажа.Экранирование является средством ослабления электромагнитного поля в пределахограниченного пространства с помощью конструктивного элемента (экрана),выполненного из проводящего и (или) обладающего высокой магнитной проницаемостьюматериала, чаще всего металла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
