Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Радиатор электронного устройства

переходное тепловое сопротивление радиатора, удельная теплоемкость сапфира, моделирование радиатора, расчет сопротивления радиатора, теплоемкость радиатора

Пример подготовил Исаак Коэн (Isaac Cohen).

Полупроводниковое устройство прикреплено к сапфиру, установленному на медном основании. Тепловое сопротивление, представляющее интерес - это сопротивление между устройством и окружающей средой.

Тип задачи
Плоско-параллельная задача нестационарной теплопередачи.

Геометрия

Блок R_ca представляет собой известное тепловое сопротивление "основание-окружающая среда".

Дано
Тепловая нагрузка на устройство: 60 Вт/мм²;
Теплопроводность сапфира: 28 Дж/К·м;
Теплопроводность меди: 394 Дж/К·м;
Теплопроводность R_ca: 1 Дж/К·м;
Плотность сапфира: 3985 кг/м³;
Плотность меди: 8950 кг/м³;
Удельная теплоемкость сапфира: 3985 Дж/кг·К;
Удельная теплоемкость меди: 8950 Дж/кг·К;

Решение
Переходное тепловое сопротивление рассчитывается как отношение мгновенного приращения температуры к тепловому потоку. Кривая в относительных единицах может быть получена путем деления мгновенной температуры на конечную температуру.

Результат
Форма графика может быть качественно объяснена наличием двух различных температурных постоянных в системе. Первая постоянная соответствует сапфиру (вплоть до 0.005 с). Вторая постоянная соответствует медному основанию. Влияние второй постоянной будет долее заметным, если время решения увеличить до 2 с, таким образом, две модели необходимы для визуализации поведения системы.

• Скачать файлы задачи