0046

lV{d+b)' \ hB

\P = 0,664-10⁹ et-w b^-3 L

T_s — temperatura powietrza na wlocie do rozpraszacza [°C]

c_p — ciepło właściwe powietrza [W s/g°C] z tablicy 6.20.

Jeżeli obliczona wartość T_r przewyższa maksymalną dopuszczalną temperaturę rozpraszacza, to należy zwiększyć ilość powietrza przepływającego przez rozpraszacz i cały cykl obliczeń powtórzyć. Podobne obliczenie sprawdzające należy wykonać w celu określenia oporów przepływu powietrza przez rozpraszacz według równania:

(6-58) [Pa]

6.3.2,3. Materiały i wykonanie rozpraszaczy ciepła

Rozpraszacze ciepła powinny być wykonywane z materiałów o bardzo dobrym przewodnictwie cieplnym. Najczęściej stosowanym materiałem jest aluminium i jego stopy. W przypadkach, gdy parametrem krytycznym jest ciężar, rozpraszacze wykonuje się ze stopów magnezu. Gdy ciężar jest mniej istotny, a decydujące znaczenie ma intensywność odprowadzania ciepła, stosuje się miedź. Rozpraszacze małych mocy na elementy w obudowach TO 5, TO 18 lub podobnych robione są w postaci sprężynę^ lub klipsów z materiałów sprężystych, głównie blach z brązu berylowego i krzemowego. W zastosowaniach specjalnych stosowane są rozpraszacze w postaci kształtek z ceramiki berylowej (BeO), charakteryzującej się 'dobrym przewodnictwem cieplnym przy dobrych właściwościach dielektrycznych. Rozpraszacze ciepła mogą być wykonywane różnymi technologiami. Przy produkcji na dużą skalę stosuje się odlewanie, cięcie z odpowiednich kształtowników hutniczych, wycinanie i krępowanie z blach. Przy małych seriach i wykonaniach specjalnych stosuje się frezowanie. Przy wyborze odpowiedniej technologii należy pamiętać, że z punktu widzenia wymiany ciepła odlewy są mniej korzystne ze względu na mniejsze przewodnictwo materiału odlewanego od materiału walcowanego.

Powierzchnie rozpraszaczy przewidywanych do pracy w warunkach unoszenia swobodnego, gdy przez promieniowanie można odprowadzić około 50®/o ciepła, powinny się charakteryzować dużym współczynnikiem emi-syjności e, czyli powinny być ciemne i matowe. W celu podwyższenia współczynnika s stosuje się trawienie utleniające lub pokrywanie odpowiednimi lakierami (tablica 6.6).

W celu zmniejszenia oporności cieplnej styku elementu wydzielającego ciepło z roz-praszaczem, powierzchnie styku dodatkowo się obrabia do gładkości co najmniej k/. Sposób mocowania elementu do rozpraszacza należy tak zaprojektować, aby element znalazł się w środku symetrii rozpraszacza. W miejscu mocowania należy unikać podkładek izolacyjnych. Z punktu widzenia rozpraszania ciepła najkorzystniej jest mocować element bezpośrednio na rozpraszaczu, a rozpraszacz odizolować elektrycznie od innych elementów konstrukcyjnych. Podstawowe zasady zmniejszania oporności cieplnej styku podano w p. 6.1.7.1.

6.3.3. Układy wentylacyjne

Układy wentylacyjne są wykorzystywane do odprowadzania ciepła z bloków elektronicznych i elementów.

Ze względu na obieg powietrza układy wentylacyjne dzielą się na otwarte i zamknięte. W układach z obiegiem otwartym powietrze jest zasysane lub wtłaczane do urządzenia z pomieszczenia, w którym się ono znajduje, a po podgrzaniu przez, elementy jest odprowadzane z powrotem do tego pomieszczenia lub na zewnątrz.

W zależności od wielkości urządzenia i warunków panujących w pomieszczeniu, urządzenia mogą mieć wentylatory wtłaczające powietrze do wnętrza, 'wentylatory wysysające powietrze lub i jedne, i drugie. Wentylatory w-tłaczające powietrze wytwarzają w urządzeniu pewne nadciśnienie, uniemożliwiające wnikanie kurzu i pyłów do wnętrza urządzenia, powodują jednak wydostawanie się nagrzanego powietrza w miejscach niepożądanych. Wentylatory umieszczone na wylocie wytwarzają w urządzeniu podciśnienie zasysające do wnętrza kurz. Takie rozwiązanie może być stosowane • tylko w pomieszczeniach czystych. W urządzeniach o złożonej budowie, charakteryzujących się dużymi oporami dla przepływu powietrza, stosuje się wentylatory wtłaczające i wysysające powietrze.

220

6. ODPROWADZANIE CIEPŁA. Z URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH