1.8 Выбор размеров блока имитатора атс для проверки телефонного аппарата.

Для расчетов выбора блока имитатора АТС нам нужны исходные данные такие как: V_эл. – объем всех элементов; S_эл. – площадь занимаемая элементами на плате; S_эл.пов. – площадь поверхностей элементов.

V_эл. = 13754,74 мм³; S_эл. = 2100,8 мм²; S_эл.пов. = 12195,9 мм².

Коэффициент заполнения печатной платы К=0,2

Рассчитав по формуле площадь печатной платы, мы сравниваем ее с площадью платы полученной при помощи программы PCAD

S_пп. = S_эл.\К=10504 мм²

Площадь платы полученной программным путем S_.Ф. =10987,75 мм²

Уточняем коэффициент заполнения

К=0,16

Находим общий объем рабочей зоны V_общ.. = V_эл. + V_пп. = 30236,36 мм³

Где V_пп. – объем печатной платы.

Теперь находим объем блока V_б = V_общ. \К = 188977,28 мм³

Определяем габариты корпуса

L_К. = 105 мм – длина корпуса;

В_К. = 110 мм – ширина корпуса;

Н_К. = 20 мм – глубина корпуса.

1.9 Расчет тепловых режимов в блоке имитатора атс для проверки та

В настоящее время применяют следующие способы охлаждения электронных блоков:

- естественное воздушное;

- принудительное воздушное;

- жидкостное;

- испарительное.

Электронные блоки с воздушным охлаждением могут быть реализованы в корпусах двух видов – герметичных и перфорированных. Перфорированным называется корпус, имеющий отверстия для обмена внутренней воздушной среды с внешней.

К естественному воздушному охлаждению относят:

- естественное охлаждение воздухом наружной поверхности корпуса;

- перенос внутренней средой тепла от нагретой зоны к корпусу блока;

- вентиляцию естественно протекающим через полость прибора окружающим воздухом.

Причиной движения воздушных потоков при естественной конвенции является разность плотности холодного и нагретого воздуха.

Принудительное охлаждение реализуют обдувом наружной поверхности корпуса блока, перемешиванием воздуха внутри герметичного корпуса или продувкой внутренней зоны блока. Принудительная вентиляция может быть приточной, вытяжной и приточно-вытяжной. Приточная вентиляция обеспечивает лучшие условия работы и более высокий КПД вентилятора, так как в этом случае вентилятор работает в среде более холодного, следовательно, более плотного воздуха.

Жидкостное охлаждение почти всегда является принудительным и обеспечивает более высокую интенсивность теплообмена, чем воздушное, вследствие большей теплоемкости охлаждающей среды. Основным недостатком жидкостного охлаждения является сложность реализации. Однако в тех случаях, когда требуются малые температуры перегрева при большой удельной тепловой нагрузке, приходится идти на усложнение системы охлаждения.

Испарительные системы обеспечивают еще более высокую интенсивность теплообмена в следствие теплоемкости парообразования. Испаряемая жидкость позволяет стабилизировать температуру нагретого тела на уровне температуры кипения жидкости при очень высоких удельных тепловых нагрузках.

Исходные данные:

Тип корпуса - перфорированный

Lк = 131.0 Нк = 20.0 Bк = 110.0 Eк = 0.80

Lз = 102.3 Нз = 16.5 Bз = 107.4 Eз = 0.86

Nм = 1 Мод = Г Sэл.пов = 12196 Vэл = 13.75см^3

tз = 58.0 Kф = 0.65 Sэл = 2101

tк = 30.0 Нв = 10.0 Sв = 25.00

tc = 22.0 L,H,B (мм), t (C)

S (см^2), P (Вт)

Результаты расчета:

Pкв = 0.473 Pзв = 191.8 Sзв = 7994 Uп = 1.287 м/с

Pкг = 0.923 Pзг = 63.89 Sзг = 4202 Hм =1907.7

Pки = 1.495 Pзи = 27.23 Sзи = 12196 tвых = 84.3

Sп = 34.23 tп = 57.1

Pк = 2.890 Pз = 282.9 Pз,уд = 0.023 Вт/см^2

- - - - - - - - - - - - - - - - -

Исходные данные:

Тип корпуса - герметичный

Lк = 131.0 Нк = 20.0 Bк = 110.0 Eк = 0.80

Lз = 102.3 Нз = 16.5 Bз = 107.4 Eз = 0.86

Nм = 1 Мод = Г Sзт = 12196 Vэл = 13.75 см^3

tз = 58.0 tк = 30.0 Sпт = 2101

tc = 22.0 L,H,B (мм), t (C)

S (см^2), P (Вт)

Результаты расчета:

Pкв = 0.473 Pзв = 191.8 Sзв = 7994 Uп=1.287 м/с

Pкг = 0.923 Pзг = 63.89 Sзг = 4202 Нм =1907.7

Pки = 1.495 Pзи = 27.23 Sзи = 12196 tвых = 84.3

Sп = 34.23 tп = 57.1

Pк = 2.890 Pз = 282.9 Pз,уд = 0.023 Вт/см^2

- - - - - - - - - - - - - - - - -

Где Исходные данные:

Lз – длина зоны; Bз – ширина зоны; Нз – глубина зоны; Eз – излучательная способность нагретой зоны; Nм – число модулей в нагретой зоне; Мод = Г – модули размещены горизонтально; tз – температура рабочей зоны; tк – температура корпуса; tс – температура окружающей среды; Sвн – площадь вентиляционных отверстий; Нв – высота вентиляционных отверстий;

Результаты расчета

Pкв – мощность рассеиваемая вертикальными поверхностями корпуса;

Pкг – мощность рассеиваемая горизонтальными поверхностями корпуса;

Pки – мощность излучаемая корпусом;

Pзв – мощность рассеиваемая вертикальными поверхностями нагретой зоны:

Pзг – мощность рассеиваемая горизонтальными поверхностями корпуса;

Pзи – мощность излучаемая нагретой зоной;

Sп – площадь поперечного сечения охлаждающего потока;

tп – температура охлаждающего потока;

Pз,уд – мощность удельная нагретой зоны;

Sзи, Sзг, Sзв – площадь вертикальных, горизонтальных и излучающей поверхностей нагретой зоны; Uп – скорость охлаждающего потока в нагретой зоне; tвых. – температура на выходе из нагретой зоны.

Тепловой расчет блока с естественным воздушным охлаждением был произведен на программе NCOOL_ST для перфорированного корпуса и для герметичного корпуса. Исходя из того, что результаты расчета получились одинаковыми выбираем герметичный корпус для нашего прибора.