Задача по отводу тепла.(Внимание! Много букв.)

Автор gu.ru, 09.04.13, 12:09:49

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

gu.ru

Уважаемые коллеги!
Появилась такая задача. Возможно, я что-то туплю, возможно, луна не в той фазе.
Есть плата, пока без корпуса. Размеры, приблизительно 100 на 100 мм.
На ней есть греющийся элемент, остальными можно пренебречь. TDP этого элемента 13W.
Максимальная температура элемента (Тэ) равна 100 оС.
Температуру окружающей среды (ТА) возьмем 40 оС.
На плате, над элементами, расположена термораспределительная пластина. Форма аналогична форме платы, однако, не известна толщина пластины. Для нормальной работы, вышеописанного элемента, температура термораспределительной пластины не должна превышать 85оС. Отсюда вопрос, как рассчитать радиатор или иной теплоотвод (например, через корпус), что бы обеспечить такую температуру пластины ??
В документации на элемент (что уж греха таить - процессор) я не нашел (!) именно термических сопротивлений. Однако, они приводят такие параметры:
ΨJS - Junction-to-sink thermal characterization parameter. Defined as (TJ – TS) / TDP
ΨSA - Sink-to-ambient thermal characterization parameter. Defined as (TS – TLA) / TDP
ΨJA - Junction-to-ambient thermal characterization parameter. Defined as (T J-MAX – TLA) / TDP
где :
TJ-MAX - The maximum junction temperature of the processor, as specified in the processor datasheet (°C) (Эт понятно)
TJ - Junction Temperature of Processor (Эт тоже)
TLA - Local ambient temperature (°C). This is the temperature measured inside the chassis, approximately 1" upstream from a component heatsink. (Вот эта температура очень интересна и непонятна)
TS - Heatsink Temperature measured at geometric center of heatsink base. (Допустим, тоже понятно).
Согласен, по формулам очень похоже на сопротивление, но меня смущает TLA.
Ниже приведу картинку из документации на процессор:



Не прошу за меня все решить, прошу помощи разобраться и направление движения.
Возможно, мне не хватает каких-нибудь данных, возможно, еще чего-нибудь.
Готов выслушать критику по поводу своих интеллектуальных способностей.  :)

feniks

С теми данными которые у вас есть вы не решите эту задачу. По сути вам нужно решить задачу теплового баланса. Самое главное, что нужно знать это коэффициент теплоотдачи (Вт/((м^2)*К), а он определяется либо экспериментально, либо пользуясь методами тепловой теории подобия,  так же для типовых конструкций могут быть эмпирические формулы, но они крайне не надежны.
Если интересно то можете посмотреть вот эти материалы может пригодятся
http://yadi.sk/d/upN4omFC3wfdg
http://yadi.sk/d/piaaY52q3wffq
http://yadi.sk/d/4tL5elUO3wfhs
+ Благодарностей: 1

Valery-Moscow

Извиняюсь заранее перед модераторами, надеюсь что не нарушаю никаких правил давая ссылки на решенные задачи!

если я нарушил какие-то правила - прошу меня извинить и удалить эти ссылки

==========================================

Добрый день "gu.ru",
вот решения задач, которые весьма похожи на Вашу задачу.
м.б. Вам это как-то поможет?

•   Охлаждение электронных блоков с высоким тепловыделением/
http://www.cae-services.ru/data/78M.pdf
•   Расчет теплового режима электронного блока.
http://www.cae-services.ru/data/45M.pdf
•   "Моделирование теплового режима компьютера".
http://www.cae-services.ru/data/27M.pdf
•   Расчет времени стабилизации температурного режима микросхемы при проведении климатических
испытаний. http://www.cae-services.ru/data/140M.pdf
•   Расчет теплового режима корпусной микросхемы. http://www.cae-services.ru/data/142M.pdf
+ Благодарностей: 1