В проектируемом блоке требуется отвод тепла от транзисторов усилительных каскадов. Для отвода тепла в конструкции устройства предусмотрены два осевых электровентилятора 1,0 ЭВ–1,4–4. Процесс теплообмена радиоэлектронных аппаратов охлаждаемых продуваемым через них воздухом, носит очень сложных характер и не поддается точному расчету. Тепловой режим аппарата зависит от следующих параметров: формы и размеров кожуха, шасси и радиодеталей, расположения деталей на шасси, мощности отдельных источников тепла и их расположения в аппарате, размеров, формы и расположения устройств для подвода и отвода воздуха, расхода и температуры воздуха, а также условий теплообмена снаружи аппарата.

Расчет радиатора

Перегрев полупроводниковых приборов можно уменьшить, путем увеличения теплоотдающей поверхности, т.е. установкой их на радиатор. Методика расчета приведена в [2].

Исходными данными при проектировании или выборе радиатора являются: предельная температура рабочей области транзистора t_p =100°С; мощность рассеиваемая на приборе Р=25Вт; температура окружающей среды t₀ =35°С; внутреннее тепловое сопротивление прибора между рабочей зоной транзистора и корпусом R_вн =0,425°С/Вт.

– Определим перегрев места крепления прибора с радиатором:

где R_к – тепловое сопротивление контакта между прибором и радиатором, °С/Вт,

,

S_к = 0,42×10^-3 м² – площадь контактной поверхности.

°С/Вт

°С

– определим в первом приближении средний перегрев основания радиатора:

°С

– Выбираем тип радиатора в первом приближении с помощью графиков представленных на рисунке 4.21 [2].

В соответствии с графиком выбираем ребристый радиатор в условиях вынужденного охлаждения.

– определим коэффициент теплоотдачи радиатора по графикам на рисунке 4.25 [2]. В соответствии с графиком a_эф =125Вт/м² град

– находим площадь основания радиатора

м²

– Определим средний перегрев основания радиатора во втором приближении

где ; ;

a_р – коэффициент теплопроводности материала радиатора, Вт/мград;

S_p – толщина основания радиатора, м.

Выберем в качестве материала радиатора алюминий, у которого l_р =208 Вт/мград, а толщина основания d_р =0,023м.

Dt_S =0.008м²

Из сделанных расчетов можно сделать вывод, что суммарная площадь радиатора всех транзисторов не будет выходить за пределы габаритных размеров блока и мы можем применить данную схему охлаждения транзисторов.

3. Проектирование функционального узла

3.1 Выбор группы жесткости