Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
оформленное пособие по ГОСТ.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

2.1.2. Расчет теплового режима дискретных эрэ в блоке с естественным воздушным охлаждением и внутренним перемешиванием воздуха

Исходные данные

 базовая температура

 мощность, выделяющаяся в блоке,

 мощность, выделяющаяся в дискретном ЭРЭ,

 производительность вентилятора (при внутреннем переме­шивании воздуха)

 размеры корпуса блока без учета теплоотдающих ребер м;

 коэффициент заполнения блока ;

 общая площадь внешней поверхности корпуса блока м2;

 суммарная площадь поверхности дискретного ЭРЭ и радиа­тора м2;

 размеры печатных плат ячейки м;

 коэффициент перфорации корпуса блока

 давление окружающей среды Па;

 давление внутри корпуса блока Па.

Порядок расчета

Определить среднеобъемный перегрев нагретой зоны блока и среднеобъемный перегрев воздуха в блоке в соот­ветствии с формулами (2.1) - (2.5).

Определить удельную мощность дискретного ЭРЭ:

(2.25)

Определить лучистый коэффициент теплоотдачи для дис­кретного ЭРЭ:

(2.26)

где Е - степень черноты поверхности корпуса дискретного ЭРЭ (определяют по таблице приложения).

Определить конвективный коэффициент теплоотдачи для дискретного ЭРЭ:

при

(2.27)

где - определяющий размер дискретного ЭРЭ;

при

(2.28)

Примечания:

  1. Для дискретных ЭРЭ, имеющих форму шара, в качестве определяющего размера рекомендуется принимать диа­метр дискретного ЭРЭ.

  2. Для дискретных ЭРЭ, имеющих форму горизонтально ориентированных цилиндров, в качестве определяю­щего размера рекомендуется принимать максимальный диаметр дискретного ЭРЭ.

  3. Для дискретных ЭРЭ, имеющих форму параллелепи­педа и вертикально ориентированных цилиндров, в ка­честве определяющего размера рекомендуется прини­мать вертикальный размер.

Определить перегрев корпуса дискретного ЭРЭ:

при (2.29)

Примечание. Если , то рекомендуется принимать равным пере­греву воздуха около ближайшего нижерасположен- ного тепло­выделяющего дискретного ЭРЭ или микросборки (микросхемы).

Определить температуру корпуса дискретного ЭРЭ:

. (2.30)

Определить перегрев воздуха для дискретного ЭРЭ:

(2.31)

Определить температуру воздуха для дискретного ЭРЭ:

. (2.32)

2.1.3. Расчет теплового режима микросборок (микросхем) в блоке при принудительном воздушном охлаждении

Исходные данные

 базовая температура

 мощность, выделяющаяся в блоке

 мощность, потребляемая вентилятором

 мощность, выделяющаяся в микросборках (микросхемах) и дискретных ЭРЭ

 расход охлаждающего воздуха

 размер стороны печатной платы, перпендикулярной направлению движения воздуха м;

 зазор между печатными платами м;

 размеры микросборки (микросхемы) , м;

 расстояние от торца печатной платы до центра рассчиты­ваемой микросборки (микросхемы) в направлении движения воздуха , м;

 количество печатных плат в блоке ;

 количество микросборок (микросхем) в сечении воздуш­ного зазора между ячейками на расстоянии х,

 суммарная толщина печатной платы и теплопроводных шин м;

 зазор между основанием микросборки (микросхемы) и пе­чатной платой (теплопроводной шиной) м;

 коэффициент теплопроводности диэлектрического основа­ния печатной платы

 коэффициент теплопроводности материала теплопровод­ной шины печатной платы

 коэффициент теплопроводности материала, заполняю­щего зазор между микросборкой (микросхемой) и печатной платой (теплопроводной шиной)

 объем печатной платы с учетом объема теплопроводных шин

 объем теплопроводных шин на печатной плате

 суммарная площадь, занимаемая теплопроводными ши­нами на печатной плате

 расстояние между центром рассчитываемой микро­сборки (микросхемы) и центрами остальных микросборок (мик­росхем) на печатной плате

 суммарная площадь поверхности микросборки (микро­схемы) и радиатора

 площадь основания микросборки (микросхемы)

 шаг установки микросборок (микросхем) в ячейке

 зазор между ячейками и корпусом блока

Порядок расчета

Определить площадь свободного сечения воздушного за­зора между ячейками

(2.33)

на расстоянии х.

Определить эквивалентный диаметр воздушного зазора между ячейками:

(2.34)

Определить перегрев воздуха для рассчитываемой микро­сборки (микросхемы):

- при приточной вентиляции:

; (2.35)

- при вытяжной вентиляции:

. (2.36)

Примечания:

  1. При суммировании учитывают мощность микросбо­рок (микросхем), дискретных ЭРЭ, расположенных перед рассчитываемой микросборкой (микросхемой) по на­правлению воздушного потока в том же воздушном за­зоре между ячейками.

  2. При работе блока в составе стойки (шкафа) опреде­ляют по формулам приложения.

Определить температуру воздуха для рассчитываемой микросборки (микросхемы):

. (2.37)

Определить значение критерия Рейнольдса:

(2.38)

где коэффициент динамической вязкости воздуха при температуре (определяют по таблице приложения).

Определить коэффициент теплоотдачи в воздуш­ном зазо­ре между ячейками, в котором установлена рассчитываемая микросборка (микросхема).

Для воздушных зазоров с микросборками (мик­росхемами) в прямоугольных корпусах со штыревыми выводами:

- при

(2.39)

где - коэффициент теплопроводности воздуха при темпера- туре , (определяют по таб­лице приложения),

- при

(2.40)

Для воздушных зазоров с микросборками (микросхемами) в цилиндрических корпусах:

- при

(2.41)

- при

(2.42)

Для воздушных зазоров с микросхемами (микросборками) в прямоугольных корпусах с планарными выводами:

- при

(2.43)

- при

(2.44)

Для воздушных зазоров, в которых микросборки (микро­схемы) и дискретные ЭРЭ отсутствуют:

- при

(2.45)

- при

(2.46)

Определить коэффициент теплоотдачи в воздушном за­зо- ре, примыкающем к обратной стороне ячейки с рассчитываемой микросборкой, по формулам (2.33), (2.34), (2.38) - (2.46) настоя­щего пособия.

Определить эквивалентный коэффициент теплопроводности ячейки с рассчитываемой микросборкой (микросхемой) по формуле (2.9) настоящего пособия.

Определить эквивалентный радиус микросборки (микро­схемы) по формуле (2.12) настоящего пособия.

Определить параметр :

- при одностороннем расположении микросборок (микро­схем) в ячейке

(2.47)

- при двустороннем расположении микросборок (микросхем) в ячейке:

(2.48)

Определить собственный перегрев корпуса микросборки (микросхемы):

, (2.49)

где В - обозначение, введенное для упрощения формы за­писи.

При одностороннем расположении микросборок (микро­схем) в ячейке

При двустороннем расположении микросборок (микросхем) в ячейке .

- модифицированные функции Бесселя (опре­деляют по таблице приложения).

Определить предельный радиус взаимного теплового влия­ния для микросборок (микросхем) по формуле (2.15) настоя­щего пособия.

Определить наведенный перегрев для микросборки (микро­схемы):

(2.50)

где - индекс, относящийся к микросборкам (микросхе­мам), установленным на одной печатной плате с рассчитываемой, для которых ;

- обозначение, введенное для упрощения формы записи.

При одностороннем расположении микросборок (микро­схем) в ячейке

При двустороннем расположении микросборок (микросхем) в ячейке .

Определить температуру корпуса микросборки (микро­схемы):

. (2.51)