Для обеспечения теплового контакта с наименьшим термическим сопротивлением между источником тепла и радиатором устанавливают мягкие прокладки с высокой теплопроводностью (алюминий, свинец, олово).

Если необходимо электроизолировать источник тепла от радиатора, то оксидируют контактную плоскость или используют прокладки из оксидированного алюминия.

В целях ликвидации между ребрами застоя пограничного слоя охлаждающего воздуха и обеспечения его турбулентности (большая скорость с завихрениями) поверхность ребер оксидируют или на нее наносят глянцевые лакокрасочные покрытия.

Расчет радиаторов заключается в определении его геометрических размеров или заданной мощности теплового рассеяния, температуры окружающей среды, максимального нагрева корпуса охлаждаемого элемента.

Однако можно поставить обратную задачу – определить допустимый тепловой режим активного элемента, установленного на радиаторе.

Литература: Под ред. Бергельсона И.Г. Транзисторы. Параметры, методы испытаний и измерений.

9.7. Теплофизическое конструирование эва

Под теплофизическим конструированием понимают соблюдение определенных требований при конструировании и введение в конструкции аппаратов дополнительных специальных элементов, интенсифицирующих отвод тепла от ЭРЭ.

Любая система охлаждения может эффективно использоваться только в том случае, если БНК разрабатываются с учетом применения того или другого способа охлаждения. Поэтому существует ряд требований к БНК различных уровней, выполнение которых является обязательным для обеспечения нормальных тепловых режимов ЭРЭ.

Эти требования могут быть общими независимо от способа охлаждения и частными, зависящими от способа охлаждения.

Основное требованиек БНК - обеспечение возможности свободного прохождения воздуха внутри аппарата при естественном и принудительном способах охлаждения.

При естественномохлаждении это достигается вертикальной установкой ячеек в блоках, причем шаг установки ячеек должен быть максимальным, чтобы расстояние (зазор) между крышками ИС и МСБ соседних ячеек обеспечивалось бы не менее 5 мм. В противном случае, силы трения воздуха об ЭРЭ могут превысить его подъемную силу, возникающую за счет разности температур в верхней и нижней частях аппарата, и движение воздуха прекращается.

Максимальный зазор не регламентируется, однако размер его больше 8-10 мм нецелесообразен.

1

При принудительномохлаждении в конструкциях шкафов, блоков, ячеек не должно быть элементов, препятствующих движению воздуха вдоль ячеек, кроме тех случаев, когда элементы вводятся специально для создания более направленного потока воздуха.

Требование к расстоянию между ИС соседних ячеек регламентируется только чисто конструктивными соображениями. С позиции теплофизического конструирования это расстояние может быть минимальным, что дает возможность обеспечить необходимую скорость движения воздуха при минимальном его расходе. Скорость внутри аппарата более 3 м/сек нецелесообразна, так как дальнейшее её увеличение незначительно увеличивает эффективность отвода тепла от элементов.

При необходимости наружные поверхности кожухов БНК-2 могут быть снабжены вертикальными ребрами. Этим достигается увеличение теплоотдающей поверхности блока и, следовательно, снижение его внешнего теплового сопротивления.

Ребра рекомендуется делать высотой не более 20 мм, расстояние между ребрами 8-10 мм.

Одним из наиболее простых и эффективных способов снижения перегрева ИС и МСБ является их установка на кондуктивные теплостоки. Кондуктивные теплостоки выполняются в виде теплоотводящих шин (рис.) и металлических теплооснований (рис. ). Материал - сплавы алюминия, медь и её сплавы. Применение кондуктивных теплостоков снижает перегрев ИС и в естественно вентилируемой аппаратуре на 15-20%, при этом толщина металлических оснований из алюминиевых сплавов должна быть не менее 110^-3м, из меди и её сплавов не менее 0.510^-3м.

Тепловое сопротивление между корпусом ИС и теплостоком обеспечивают за счет приклеивания.

2