double arrow
Передача тепла теплопроводностью (кондукцией)

Теплопроводностьюназывают молекулярный перенос теплоты в сплошной среде обусловленный разностью температур.

Передача тепла теплопроводностью осуществляется только между телами находящимися в контакте.

Для планарной конструкции передача теплоты с помощью теплопроводности подчиняется обобщённому закону Фурье и может быть описана линейным уравнением:

(*)

где

Pt – тепловой поток, передаваемый теплопроводностью (кондукцией)Вт;

Kt – коэффициент тепловой проводимости

, [Вт/ м2К];

- коэффициент теплопроводности материала, [Вт/ м*К];

- длина пути теплопотока (в частности, толщина материала, длина

теплопроводящей шины);

S – площадь поперечного сечения теплового потока, м2.

Величина, обратная Kt, называется тепловым сопротивлением:

,

а величина

- удельным тепловым сопротивлением.

Если линейное уравнение (*) преобразовывать с учётом сопротивления R, то будем иметь:

.

Эта формула аналогична закону Ома .

Используя эту аналогию для расчёта теплового сопротивления, можно пользоваться формулами для последовательного и параллельного соединения резисторов. Такой метод удобен в тех случаях, когда теплопроводящее тело имеет неоднородную структуру. Приведём эквивалентные схемы теплопроводящего тела с неоднородной структурой.

Для керамических корпусов R=30…40 К/Вт;

для пластмассовых корпусов R=55…60 К/Вт.

Из этого следует, что для пластмассовых корпусов перепад температур при одной и той же мощности почти в два раза выше. Т.е. удельное тепловое сопротивление характеризует тепловые параметры корпуса ЧС.




Из линейного уравнения (*) следует, что важнейшим параметром является коэффициент теплопроводности материала . Для улучшения теплоотвода в конструкциях РЭС применяют материалы с высокой теплопроводностью: медь =390 Вт/м*К, алюминий =208 Вт/м*К, поликор, керамика 22 С, бериливая керамика, токопроводящий клей ЭТК – 21. (Для справки: слюда =0,58 Вт/м*К).

Теплоотводящие конструктивы должны иметь малое контактное тепловое сопротивление (см2К/Вт). Для достижения этого в местах соединений обеспечивают удельные нагрузки до 1000 Н/см2 (это болтовое соединение), шероховатость Rz20, исключают воздушные зазоры (клеем ЭТК – 21), увеличивают площадь теплового контакта.

Теплоотвод от ЭРЭ на ПП осуществляют с помощью теплоотводящих шин, при этом перегрев снижается на 20%.








Сейчас читают про: