Романова_1 / курсачи / Курсовик Романова / Тепловой расчет 2кл

10. Тепловой расчет.

Конструкция ИМС должна быть такой, чтобы теплота, выделяющаяся при ее функционировании, не приводила в наиболее неблагоприятных условиях эксплуатации к отказам элементов в результате перегрева. К основным тепловыделяющим элементам следует отнести, прежде всего, резисторы, активные элементы и компоненты. Мощности, рассеиваемые конденсаторами и индуктивностями, невелики. Пленочная коммутация ИМС, благодаря малому электрическому сопротивлению и высокой теплопроводности металлических пленок, способствует отводу теплоты от наиболее нагретых элементов и выравниванию температуры платы ГИС и кристалла полупроводниковой ИМС.

δ_п

δ_к1

Рис. 10.1. Вариант крепления платы на корпус.

Тепловой расчёт резисторов.

Тепловое сопротивление резистора вычислим по формуле (10.1)

R_т (10.1)

где

_п = 0.03 [Вт/см °С] - коэффициент теплопроводности материала подложки;

δ_п = 0.06 см – толщина платы;

R_т=(0.06/0.03)+(0.01/0.003)=2 см²∙°С/Вт

Рассчитаем температуру пленочных резисторов по формуле

T_R= (10.2)

где

P_R – мощность, выделяемая на резисторе;

S_R – площадь, занимаемая резистором на плате;

P₀ – суммарная мощность, выделяемая всеми компонентами микросхемы;

S_п – площадь платы.

Расчет R2

P_R = 0.43 мВт – мощность выделяемая на резисторе;

S_R = 0.426мм² – площадь занимаемая резистором;

P₀ = 24.82 мВт – мощность выделяемая всеми компонентами платы;

S_n = 80 мм² – площадь платы;

R_T = 2 см²∙°С/Вт – тепловое сопротивление резистора;

Т_окр.ср = 40С – максимальная температура окружающей среды;

T = 125С = максимально допустимая температура пленочных резисторов.

T_R=(0.43∙10^-3∙2)/0.426+(24.82∙10^-3∙2)/80+40=46.26 С<125 С

Следовательно заданный тепловой режим соблюдается.

Температура остальных резисторов рассчитывается аналогично с помощью программы MathCad. Результаты расчётов представлены в Таблице10.1

Таблица. 10.1

Резистор	R1	R2	R3	R4
TR	61	46	82	48

Из таблицы видно, что для всех пленочных резисторов заданный тепловой режим соблюдается.