Оценка собственного перегрева

Величина формируется за счет выделения мощности Р , часть

которой Р растекается по плате и сбрасывается с ее поверхности, а другая часть (Р - Р ) рассеивается непосредственно со свободной поверхности корпуса элемента. Соотношение этих тепловых потоков зависит величин тепловых проводимостей «корпус-плата» , «корпус-среда» , а также проводимости , характеризующей растекание теплоты потока от зоны проекции элемента на плату и его рассеяние с поверхности платы в среду. Схема соединения этих тепловых проводимостей представлена нарисунке1.

Рисунок 1 - Схема соединения тепловых проводимостей

Выражение для собственного перегрева согласно этой схеме можно записать в виде

(2)

Тепловая проводимость складывается из конвективной проводимости от корпуса элемента к воздуху и лучистой проводимости от корпуса к соседним платам . Исходя из особенностей геометрии корпуса элемента и его установки на плату, рассчитывают площади S и S корпуса элемента, участвующие в конвективном и лучистом теплообмене соответственно. По критериальным соотношениям определяется конвективный коэффициент теплоотда-

чи , а по законам лучистого теплообмена - коэффициент теплоотдачи излучением . Тогда тепловая проводимость определяется по формуле:

(3)

Если элемент устанавливается с индивидуальным радиатором, то увеличение теплоотдающей поверхности учитывается путем соответствующего увеличения тепловой проводимости «корпус-среда».

Тепловая проводимость «корпус-плата» зависит от способа крепления элемента на плате и рассчитывается с учетом переноса теплоты по выводам и через зазор между дном корпуса и платой.

Наибольшая сложность заключается в определении тепловой проводимости .Наличие многих элементов на плате приводит к тому, что разных ее местах условия теплоотдачи различны, причем установленные элементы в зависимости от их типа могут, как интенсифицировать теплоотдачу в данном месте платы, так и затруднять ее. В рассматриваемой методике не учитываются эти особенности, считается, что на всей плате условия теплоотдачи одинаковы и характеризуются постоянными коэффициентами и с каждой стороны платы. Плата считается однородной пластиной с толщиной и с эффективной теплопроводностью . Тепловая проводимость по определению равна отношению теплового потока Р , входящего в плату от поверхностного источника мощностью Р, к перегреву участка платы под источником:

. (4)

Здесь из полной мощности Р вычитается тепловой поток уходящий с участка площадью в сторону, на которой расположен источник. С учетом того, что , получим соотношение для расчета тепловой проводимости , в которое входит величина , определяемая из рисунка 2.