0029

Rys. 6.32. Obwód cieplny połączenia śrubowego

Pierwsza obejmuje przewodzenie przez nagwintowany sworzeń (R_a), styk połączenia gwintowego (R₂), nakrętkę (R_a), styk nakrętki z podkładką izolacyjną (R₄), podkładkę (R_s), styk podkładki z płytą nośną (R₆). Wszystkie te oporności dodają się szeregowo:

R' =R_l + R₂ + R₂ +R_ą + R₅ +R₆

Druga droga obejmuje styk elementu z górną podkładką izolacyjną (R₇), przewodzenie przez tę podkładkę (R₈) i styk podkładki z płytą nośną (R₉). Łącznie oporność cieplna tej drogi wynosi:

R" = R₇ 4* R₈ 4- R₉

Wypadkowa oporność cieplna całego układu R' R"

R^f = -=

R' + R"

(R_x + R₂ + R_z +    + R<> + R₆)(R₇ + R₈ + R₉)

Rj + R_z “f* R₃ 4- R₄ + fi₅łR₅ + R₇łR₈-f R_#

W powyższym przykładzie pominięto — jako bardzo małe — przewodzenie ciepła przez izolacyjną warstewkę powietrza między sworzniem i powierzchnią wewnętrzną otworu oraz unoszenie i promieniowanie ciepła przez powierzchnie boczne podkładek i nakrętki. Innym, często wykorzystywanym w praktyce, przykładem analogii elektrotermicznej jest przedstawiony na rys. 6.33 układ cieplny elementu półprzewodnikowego. Przyjęto na nim następujące oznaczenia:

Pt — moc elektryczna tracona; moc wydzielana przez elementy półprzewodnikowe wynosi od kilku miliwa-tów do kilkuset watów,

T₂ — temperatura złącza; temperatura ta podawana jest w katalogach elementów półprzewodnikowych i wynosi dla półprzewodników germa-

Rys. 6.33. Obwód cieplny elementu półprzewodnikowego

nowych 85-r-100°C, a dla krzemowych 15(K-200°C,

T₀    temperatura obudowy tranzystorów

małych lub podstawy montażowej półprzewodników dużych mocy,

T_r — temperatura rozpraszacza, •

T* . — temperatura środowiska,

Rtz_o — oporność cieplna złącze-obudowa,

nazywana także opornością cieplną wewnętrzną. Wartość Rtz-o podawana jest w katalogach elementów półprzewodnikowych. Dla półprzewodników małych mocy w obudowach TO 5, TO 18, TO 1 itp. jest to oporność pomiędzy złączem a o-budową i wynosi 100-r-500°C/W, Dla elementów dużych mocy, na przykład w obudowach TO 3, TO 36, TO 48, jest to oporność pomiędzy złączem a podstawą montażową o-budowy i jej wartość wynosi 1H--M0°C/W,

Rro-r — oporność cieplna obudowa-rozpra-szacz, zwana opornością styku lub opornością montażową (p. 6.1.7.1). Wartość Rto—r dla określonych obudów podają katalogi elementów półprzewodnikowych. W przypadku elementów dużych mocy, dociskasz. ANALOGIA ELEKTROTERMICZNA    203

/