Расчёт радиаторов для транзисторов и микросхем. Онлайн калькулятор теплоотводов.

– На кой хрен козе баян? Она и так весёлая … – живо интересовались удмуртские радиолюбители, разглядывая диковинный теплоотвод, установленный на лампу выходного каскада.
– Только для игры на баяне, козе баян и нужен, на какой же ещё? – гордо отвечал владелец теплоотвода, весьма довольный произведённым на коллег впечатлением.

На самом деле, вакуумным приборам, работающим в штатном режиме, дополнительный отвод тепла не требуется. А вот мощным транзисторам, микросхемам и всяким диодам, которые толком и на баяне играть не умеют и, подобно лампам, рассеивать тепловую мощность путём естественной конвекции не научились – подавай принудительный отвод тепла от кристалла полупроводника. А не подашь, отойдут стройными рядами от мира сего из-за перегрева и последующего разрушения этого самого рабочего кристалла.
Так вот, для обеспечения эффективного отвода тепла от силового элемента и применяют теплоотводы (радиаторы).

Полный расчёт радиатора – вещь кропотливая. Можно воспользоваться грубым расчётом – для рассеивания 1 ватта тепла, выделяемого полупроводниковым прибором, достаточно использовать площадь теплоотвода, равную 30 квадратным сантиметрам.

Но лучше воспользоваться специальной программой.

Существует формула для расчёта теплового сопротивления теплоотвода:
Q=(T2-T1)/P-Q1-Q2, где
Т2 – максимальная температура кристалла транзистора по справочнику,
Т1 – максимально допустимая температура в коробке с нашим устройством,
P – рассеиваемая на транзисторе мощность,
Q1 – тепловое сопротивление кристалл-корпус по справочнику,
Q2 – тепловое сопротивление корпус-радиатор.

Эта формула непререкаема и не должна вызывать никаких сомнений.

А вот формулы по переводу рассчитанного теплового сопротивления в площадь поверхности радиатора, выуженные из нашей справочной литературы – не вызвали чувства глубокого удовлетворения, в связи с существенным несоответствием получаемых результатов суровой реальности жизни.

Пришлось искать правду в источниках империалистических агрессоров, а конкретно – в рекомендациях по выбору алюминиевых радиаторов американской фирмы Aavid Thermalloy. Информация эта неожиданно обнаружилась в электротехническом справочнике г-на Корякина-Черняка С. Л., за что ему большое человеческое спасибо.

Теперь давайте определимся с терминологией.
S – площадь поверхности радиатора, равная удвоенной суммарной площади основания радиатора и всех площадей рёбер радиатора. Почему удвоенной? Потому, что и основание, и все рёбра теплоотвода имеют по две поверхности, которыми и излучают тепло в окружающее пространство.
Q – тепловое сопротивление между радиатором и окружающей средой. Спецификация большинства радиаторов содержит этот параметр.

Q1 – тепловое сопротивление между кристаллом и корпусом силовых элементов обычно приводится в справочнике и обозначается R_thJC. Значение этой величины в основном зависит от типа корпуса и у современных транзисторов составляет величину 0,4-1,5 (°С/Вт) или (К/Вт).
Q2 – значение теплового сопротивление корпус-радиатор стремиться к нулю в тех случаях, когда мы прикручиваем транзистор к отполированной поверхности радиатора без изолирующих прокладок, или используем тонкие современные подложки из из оксида алюминия (Al2O3), нитрида алюминия (AlN), или оксида бериллия (BeO). В случае применения слюды значение теплового сопротивления может составлять 0.2-1.5 (°С/Вт), в зависимости от толщины прокладки.
Т2 – максимальная температура кристалла транзистора, обозначается Tjmax и составляет для мощных транзисторов величину 120-175°С.
Т1 – максимально допустимая температура внутри корпуса, в котором находится радиатор, либо максимальная температура окружающей среды, если рёбра радиатора выведены наружу.

ИТАК, РИСУЕМ ТАБЛИЧКУ ДЛЯ РАЧЁТА ПЛОЩАДИ РАДИАТОРА

Мощность, рассеиваемая на транзисторе P (Вт)
Максимальная температура окружающей среды Т1 (°С)
Максимальная температура кристалла Т2 (°С)
Тепловое сопротивление кристалл-корпус Q1 (°С/Вт)
Тепловое сопротивление корпус-радиатор Q2 (°С/Вт)
Скорость воздушного потока от вентилятора V (м/c)
Требуемое тепловое сопротивление радиатора Q (°С/Вт)
Площадь поверхности радиатора S (см²)
Температура радиатора Т3 (°С)

– Максимальную температуру кристалла Т2 по возможности указываем на 20-30% ниже значения Tjmax, приведённого в справочнике на полупроводник.

Я бы рекомендовал подобрать это значение, исходя из температуры радиатора 60-70 градусов.
– Значение теплового сопротивления кристалл-корпус Q1 R_thJC не гадая берём из справочника. Если совсем лень – ставим 1.
– Графу теплового сопротивления корпус-радиатор Q2 можно оставить без внимания, если транзистор сидит на радиаторе без всяких прокладок, либо используются современные тонкие подложки, сдобренные специальными пастами. Если это не так, ищем в справочнике параметр теплового сопротивления, на используемый вид подложки, и заносим его в таблицу.
– Так же оставляем в покое графу “скорость воздушного потока от вентилятора”, если оный не предусмотрен нашей конструкцией. А если предусмотрен, надо озадачиться выяснением этой самой величины скорости воздушного потока, омывающего наш теплоотвод.

Как? А приведу-ка я на следующей странице кусок главы из электротехнического справочника уважаемого автора Корякина-Черняка С. Л., посвящённый расчёту радиаторов, там кобыла и отыщется. Как правило, значение этой величины находится в пределах 1-5 м/сек.

Если Вы вдруг озадачились рассеиванием на радиаторе слишком высоких мощностей, калькулятор может выдать отрицательные значения. Смотрим формулу и видим – это нормально. Происходит это из-за ненулевого значения теплового сопротивления кристалл-корпус. Тут природу не обманешь – надо либо поднимать значение максимальной температуры кристалла Т2, либо искать транзистор с меньшим тепловым сопротивлением, либо сажать несколько транзисторов в параллель.

Теперь, что касается покупки радиатора по кропотливо рассчитанным нашей таблицей параметрам. Если производитель солидный, можно воспользоваться приведённым в технической документации значением удельного теплового сопротивления. Параметр этот имеет размерность дюйм*град/Вт, поэтому для пересчёта его в тепловое сопротивление всего радиатора, нам надо разделить это значение на длину в см.

и умножить на 2,54.
Если этот производитель Kinsten Industrial, или прочий китайский “no trademark” – воздержитесь от доверительных чувств к указанному в DataSheet параметру теплового сопротивления, а лучше старательно, по приведённым чертежам, просчитайте суммарную площадь подложки и граней, умножьте полученный результат на 2 и оценивайте возможность применения данной железяки в вашем устройстве, исходя из общей площади поверхности радиатора.

С этим всё, дальше кусок из умного справочника.

 

Расчет радиатора охлаждения онлайн

Как рассчитать радиатор? Во время работы полупроводникового прибора в его кристалле выделяется мощность, которая приводит к разогреву последнего. Если тепла выделяется больше, чем рассеивается в окружающем пространстве, то температура кристалла будет расти и может превысить максимально допустимую. При этом его структура будет необратимо разрушена.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Расчет системы охлаждения
• Расчет мощности батареи отопления для комнаты
• Расчет мощности батареи отопления для комнаты
• Расчёт площади радиаторов для транзисторов и микросхем.
• Светлый угол – светодиоды
• Расчет масляного радиатора
• Расчет тепловыделения MOSFET-а и подбор подходящего радиатора охлаждения

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчет радиаторов отопления Часть 1

Расчет системы охлаждения

Этот калькулятор помогает определить максимальную температуру, которую может выдержать устройство. Этот инструмент предназначен для расчета температуры перехода электронного устройства как правило, силовых устройств с учетом четырех параметров: максимальной температуры окружающей среды, термосопротивления соединения к корпусу устройства, теплового сопротивления теплоотвода и применяемой мощности.

Он также может рассчитать максимальную мощность, которую может обрабатывать устройство, учитывая температуру его соединения, максимальную температуру окружающей среды, тепловое сопротивление соединения и упаковки и тепловое сопротивление теплоотвода. Самая высокая рабочая температура, которую может выдерживать полупроводник в электронном устройстве, называется его температурой перехода. Эта температура обычно выше температуры внешнего устройства и его корпуса.

Тепло, переданное от перехода к случаю, умноженное на тепловое сопротивление переходного случая, равно разности между температурой перехода и наружной стороной, плюс температура корпуса. Максимальная температура соединения устройства всегда находится в его таблице данных. Это может быть очень полезно, когда необходимо вычислить требуемое тепловое сопротивление при комнатной температуре, учитывая количество рассеиваемой мощности.

Значение максимальной температуры перехода используется для выбора правильного радиатора. Микропроцессоры часто измеряют температуру его сердечника через датчик. Когда сердечник достигает максимальной температуры перехода, запускается механизм охлаждения.

Кроме того, если температура выходит за пределы максимальной температуры перехода, срабатывает тревога, которая предупреждает оператора компьютера о прекращении процесса, который вызывает перегрев ядра процессора. Инструменты Калькулятор теплоотвода – электротехнические и электронные инструменты – Инструменты – Интересные статьи. Мощный, но гибкий емкостный преобразователь от ams. Платформа проектирования ПЛК в промышленности 4. Советы экспертов. Является ли ветроэнергетика ответом на маломасштабную возобновляемую энергию?

Загрязнение изолятора в линиях передачи. Войдите в эти конкурсы оборудования сейчас. Специально разработан для Drone и Robotics: новый высокопроизводительный инерциальный измерительный блок Bosch.

Расчет мощности батареи отопления для комнаты

Для охлаждения двигателей широкое распространение получили системы жидкостная и воздушная. В качестве теплоносителя в жидкостных системах используют воду или незамерзающие жидкости этиленгликолевые антифризы и др. Чтобы увеличить отдачу тепла в окружающую среду, теплоноситель в системе перемещается принудительно насосом или вентилятором двигатели воздушного охлаждения. Аэродинамическое сопротивление радиатора — Па. Оставьте свой комментарий Оставить комментарий от имени гостя Имя Обязательно : Email: 0 Отправить комментарий Cancel Комментарии Сортировка – старые первыми Сортировка – новые первыми Комментарии не найдены Закрепленные Понравившиеся Последние материалы 1 2 3 Заключение Грунты При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций.

Оно, конечно, хорошо, когда формула сама считается, да только это не тот случай. Где же нормальному человеку взять все эти Rпк.

Расчет мощности батареи отопления для комнаты

Технический портал радиолюбителей России. Фотогалерея Обзоры Правила Расширенный поиск. RU Источники питания Расчет радиатора охлаждения. Уважаемые посетители! RU существует исключительно за счет показа рекламы. Мы будем благодарны, если Вы не будете блокировать рекламу на нашем Форуме. Просим внести cqham. Показано с 1 по 8 из 8.

Расчёт площади радиаторов для транзисторов и микросхем.

Пароль Справка Календарь Все разделы прочитаны. Расчет радиатора светодиода. Доброго времени суток. Решил заняться производством светодиодных ламп.

В физике, электротехнике и атомной термодинамике есть известный закон – ток, протекающий по проводам, нагревает их. Придумали его Джоуль и Ленц, и оказались правы – так оно и есть.

Светлый угол – светодиоды

Перевод единиц Данные по фреонам Техническая информация Расчет мощности кондиционера. Неисправности установок Монтаж холодильных агрегатов Альтернативные способы охлаждения Компрессоры и агрегаты Общая информация Промышленный холод Теплофизические характеристики Сушка древесины Автокондиционеры Пластинчатые теплообменники Монтаж оборудования. Наши объекты. Перевод единиц. Данные по фреонам. Техническая информация.

Расчет масляного радиатора

Forgot your password? Started by AKLion , March Доброго всем времени. Большая просьба, если кто умеет, расскажите вкратце как определить тдп радиатора. Тоесть определить сколько он может рассеивать ват при заданном перепаде температур воздуха и радиатора. Нужно посчитать радиатор тот который во вложении.

Расчёт мощности охлаждения. шкафах и коробах с производительными и чувствительными электронными элементами и сообразно с плотностью.

Расчет тепловыделения MOSFET-а и подбор подходящего радиатора охлаждения

Есть такой параметр, как тепловое сопротивление. Он показывает, на сколько градусов нагревается объект, если в нем выделяется мощность 1 Вт. К сожалению, в справочниках по транзисторам такой параметр приводится редко.

Устройство и принципы функционирования радиатора для светодиодов. Правила выбора материала и площади детали. Делаем радиатор своими руками легко и быстро. Распространенное мнение, что светодиоды не нагреваются — заблуждение. Возникло оно потому, что маломощные светодиоды на ощупь не горячие.

Устройство для откачки грунтовых вод. Простой генератор-пробник на м таймере.

Полупроводники имеют дополнительную опасность сокращения срока службы при превышении допустимой температуры эксплуатации. Благодаря применению вентиляторов с фильтром образовавшееся тепло выводится, чтобы обеспечить безупречную эксплуатацию электронных элементов. Если при расчёте у Вас возникнут какие-нибудь вопросы, пожалуйста установите с нами контакт по телефону или по E-Mail. Перепады температуры напр. Пожалуйста введите здесь макс. В шкафах и в коробах установленные приборы напр.

Радиаторы для полупроводниковых приборов. Во время работы мощные полупроводниковые приборы выделяют в окружающую среду определенную теплоту. Если не позаботиться об их охлаждении, транзисторы и диоды могут выйти из строя из-за перегрева рабочего кристалла.

Закон охлаждения Ньютона Калькулятор

Создано Miłosz Panfil, PhD

Отредактировано Dominik Czernia, PhD

Последнее обновление: 01 октября 2022 г.

Калькулятор закона охлаждения Ньютона

Сколько времени остывает чашка чая? Или на чашечку кофе? Калькулятор охлаждения Ньютона отвечает на такие вопросы. Читая текст ниже, вы узнаете о теплопроводности, основном механизме, лежащем в основе закона охлаждения Ньютона. Вы также узнаете, что представляет собой формула закона охлаждения Ньютона.

Осторожнее с чашкой кофе; узнайте больше из нашего калькулятора кофе.

Теплопроводность и конвекция

Существует 3 основных механизма теплообмена: теплопроводность, конвекция и излучение. Закон охлаждения Ньютона лучше всего применим, когда теплопроводность и конвекция являются ведущими процессами потери тепла. Пример – охлаждение чашки чая. В таких случаях первичный теплообмен происходит на поверхности между жидкостью и воздухом. Теплая жидкость испаряется, и конвекция увлекает ее от чашки, охлаждая остальную жидкость. 92}]A[м2] – площадь теплообмена,

C[Дж/K]C [\mathrm{J/K}]C[Дж/K] — теплоемкость.

Эта формула для коэффициента охлаждения лучше всего работает, когда конвекция мала. На самом деле теплопередача при конвекции зависит от температуры, что делает эту простую формулу немного менее точной. Здесь мы предполагаем, что коэффициент теплопередачи постоянен.

Формула закона охлаждения Ньютона

Формула закона охлаждения Ньютона:

T=Tокр. })\exp(-kt),T=Tambient+(Tinitial-Tambient)exp(-kt), 9{-1}}]k[s−1] — коэффициент охлаждения,

t[s]t [\mathrm{s}]t[s] – время охлаждения.

Для применимости закона Ньютона важно, чтобы температура объекта была примерно одинаковой везде. Это требует, чтобы число Био было небольшим.

Говоря о Ньютоне, вы проверили наш конвертер ньютон-метров в джоули, на него стоит взглянуть.

Калькулятор закона охлаждения Ньютона

С помощью нашего калькулятора легко применить закон охлаждения Ньютона. Просто укажите начальную температуру (скажем, 100 °C ), температуру окружающей среды (скажем, 22 °C ) и коэффициент охлаждения (например, 0,015 1/с ), чтобы узнать, что температура падает до 35 °C через 2 минуты.

В расширенном режиме вы можете ввести коэффициент теплопередачи, теплоемкость и площадь. На основе этой информации калькулятор вычисляет коэффициент охлаждения.

Хотите разогреть вещи, а не дать им остыть? Затем проверьте калькулятор нагрева Джоуля.

Miłosz Panfil, PhD

Температура окружающей среды

Начальная температура

Постоянная охлаждения

Какая температура после…

Температура

Мы сняли видео, объясняющее понятия термодинамики на примере охлаждения напитков! Смотрите это здесь:

Ознакомьтесь с 37 похожими термодинамическими калькуляторами 🌡️

Число БиоКоэффициент БольцманаЗакон Бойля… Еще 34

Научный калькулятор охлаждения

На потенциал теплопередачи при использовании каналов с водяным охлаждением в пресс-форме влияют несколько факторов:

• Толщина детали – Время цикла увеличивается пропорционально квадрату толщины стенки. Чрезмерная толщина детали является самым большим фактором, влияющим на время охлаждения и плохое время цикла.
• Температура охлаждающей жидкости – Влияет на температуру формы и число Рейнольдса (из-за изменения вязкости воды)
• Расход охлаждающей жидкости – влияет на охлаждающую способность, число Рейнольдса и способность контролировать температуру пресс-формы
• Зона охлаждающего канала (p x *диаметр x длина) – влияет на холодопроизводительность
• Состояние охлаждающего канала — Накипь и биологические отложения влияют на способность к теплопередаче, охлаждающую способность, температуру стали и время цикла
• Характеристики охлаждающей жидкости – Содержащийся в охлаждающей жидкости этиленгликоль увеличивает вязкость и увеличивает потребность в энергии перекачки. Это снижает теплоемкость теплоносителя, число Рейнольдса и препятствует турбулентному течению.
• Материалы для пресс-форм – Высокоэффективные сплавы могут помочь, когда трудно обеспечить охлаждение близко к поверхности пресс-формы, но другие факторы, как правило, имеют большее влияние на охлаждение пресс-формы.

*Используйте гидравлический диаметр, если контур охлаждения не круглый

Выберите материал и введите переменные литья
Выберите из списка 21 распространенный полимер, и его свойства отобразятся автоматически. Вручную введите время цикла, вес детали или впрыска и температуру в помещении для формования, а калькулятор определит и отобразит значения энергии нагрева и охлаждения. Пользователь также может переопределить значения температуры обработки и безопасного выброса по умолчанию.

Введите переменные охлаждения и отобразите результаты расчета
Введите желаемое число Рейнольдса, температуру воды, * ΔT/дюйм охлаждающей жидкости и диаметр контура охлаждения. Калькулятор определит и отобразит скорость потока охлаждающей жидкости, связанную с желаемым числом Рейнольдса и выбором температуры охлаждающей жидкости. Также отображается требуемая продолжительность охлаждения. Эти значения полезны для проектирования контуров охлаждения и оценки адекватности конструкции охлаждения в существующих инструментах.

Что такое число Рейнольдса?
Число Рейнольдса — это безразмерная величина, которая позволяет прогнозировать турбулентный поток жидкости в трубе или канале, согласно «Стандартному справочнику инженеров-механиков» Baumeister & Marks. Число Рейнольдса зависит от скорости потока, диаметра канала и кинематической вязкости воды. Числа Рейнольдса от 2000 до 4000 являются переходными, то есть поток может быть ламинарным или турбулентным. Число Рейнольдса выше 4000 обычно приводит к турбулентному потоку. Вязкость воды уменьшается с повышением температуры, что приводит к более высокому числу Рейнольдса. Охлаждение в форме Турбулентный поток связан с более эффективными и стабильными условиями охлаждения. Наши исследования показывают, что по мере того, как число Рейнольдса увеличивается значительно выше 4000, эффективность охлаждения увеличивается с уменьшающейся скоростью — другими словами, снижается отдача от затраченных средств.

*Гидравлический диаметр
Не все контуры охлаждения имеют круглую форму. В этих случаях следует определить «гидравлический диаметр» и использовать это значение в разделе «Ввод параметров охлаждения». Для вашего удобства приведена следующая ссылка на наш онлайн-калькулятор гидравлического диаметра Smartflow.

Ограничивающие факторы
Возможно, ваша система охлаждения не способна охлаждать со скоростью, предложенной вашими расчетами. Такие факторы, как накипь или биологические отложения внутри охлаждающих каналов, могут снижать скорость теплопередачи, увеличивать перепад давления и препятствовать достижению полного потенциала охлаждения. Размер контуров охлаждения в пресс-форме может быть недостаточным. Эти условия, конечно, приведут к более длительному, чем оптимальное, времени цикла.

*Сколько будет Δ т/дюйм и как я могу узнать, какое значение использовать?
ΔT/дюйм — увеличение температуры охлаждающей жидкости на дюйм длины потока в канале охлаждения. Если ΔT/дюйм = 0,15, а длина контура 10 дюймов, общее ΔT в этом контуре будет равно 1,5 °F. В контуре охлаждения пресс-формы количество тепла, поступающего в контур охлаждения, определяет значение ΔT/дюйм. Мы определили термин Плотность энергии как количество тепла, поступающего в контур, деленное на общую площадь контура. Чем выше плотность энергии, тем выше значение ΔT/дюйм. Площадь цепи — это просто Диаметр x π (3,1416) x длина. Используя данные наших лабораторных исследований, мы разработали график, показывающий взаимосвязь между плотностью энергии и ΔT/дюйм при четырех различных расходах охлаждающей жидкости. Этот график предоставляет пользователям научно обоснованный метод оценки значений ΔT/дюйм.

Плотность энергии и температура формы
Плотность энергии также влияет на температуру формы и полезна для прогнозирования температуры. В наших экспериментах температура пресс-формы линейно реагировала на значения плотности энергии, но геометрия пресс-формы имеет значение в температурном отклике. График «Плотность энергии в зависимости от температуры стали» иллюстрирует эту разницу и ясно показывает важность управления плотностью энергии при проектировании контура охлаждения. Это означает, что необходимо спроектировать контур охлаждения с достаточной площадью для достижения значения плотности энергии, обеспечивающего желаемую температуру пресс-формы.

Сноска:   Мы предлагаем этот калькулятор охлаждения пресс-формы в качестве бесплатной услуги для производителей литья под давлением. В то время как некоторые формы или вставки имеют простые и понятные контуры охлаждения, многие из них имеют несколько контуров различных размеров и конфигураций.