23.Тепловой режим элементов в блоках. Необходимые исходные данные для расчета теплового режима элементов. Определение основных параметров эквивалентной модели (коэффициент заполнения блока).

Для расчета теплового режима элементов, находящихся внутри блочной конст­рукции, необходимыми исходными данными являются

1. число теплопроводящих элементов N, каждый из которых (с номером i) ха­рактеризуется определяющей высотой h_i

2. поверхностью охлаждения S_oi

3. мощностью тепловыделения P_i

4. площадью основания шасси S_ш на котором располагаются элементы.

Элемент – это любой источник тепловой энергии (процессор, конденсатор и т.д.).

Для теплового расчета необходимы сведения о конструкции изделия и состоянии окружающей среды. Поэтому тепловой расчет выполняется после того, когда проведен этап предварительной компоновки. Далее должна быть выбрана тепловая модель (тепловая схема), на основании которой будет производиться тепловой расчет внутри изделия.

На основании выбранной тепловой модели (тепловой схемы) подбирается методика теплового расчета РЭС, которая определяется выбранным предварительно способом охлаждения.

В общем случае, для тепловых расчетов могут применяться другие методы.

При расчете должны быть использованы следующие исходные данные:

- тепловая модель радиоэлектронного;

- суммарная мощность Р, выделяющаяся в блоке;

- мощность Рэ, выделяющаяся в ИС или ЭРЭ;

- температура t0 окружающей среды;

- давление Р0, окружающей среды;

- давление Р& воздуха внутри корпуса блока;

- геометрические характеристики блока:

- длина, ширина, высота (диаметр D);

- размеры печатной платы в блоке: - длина, ширина, толщина;

- расстояние между крайними платами в блоке;

- коэффициент кп перфорации корпуса блока;

- количество N печатных плат в блоке;

- зазор Δ между печатными платами, ТЭЗами;

- общая площадь Sδ внешней поверхности блока.

- характеристики вентилятора и блока, охлаждаемого принудительно:

- производительность Ge вентилятора (при внутреннем перемещении воздуха);

- расход G охлаждающего воздуха;

- коэффициент полезного действия η вентилятора;

- расстояние х от торца печатной платы до центра рассчитываемого элемента в направлении движения воздуха;

- количество элементов пх в сечении канала на расстоянии х.

- теплофизические характеристики элементов конструкции блока:

- коэффициент теплопроводности λ диэлектрика ПП;

- коэффициент теплопроводности материала, заполняющего зазор между ИС и ЭРЭ и печатной платой λпп.

Определение основных параметров эквивалентной модели

Коэффициент заполнения блока:

, где 

- V_i – объем i-го элемента;

- N число теплопроводящих элементов.

Нагретой зоной называется та часть внутреннего пространства, в которой рас­полагаются тепловыделяющие элементы.

Высота нагретой зоны (эквивалентной)

Эквивалентная поверхность охлаждения расчетной модели элемента:

Расчетная модель элемента представляет собой параллепипед с выстой h_э и квадратным основанием.

Сторона основания расчетной модели элемента:

Величина промежутков между расчетными моделями элементов: