Рассчитаем коэффициент коэффициенты конвективного теплообмена между нагретой зоной и корпусом для каждой поверхности

5 Рассчитаем коэффициент коэффициенты конвективного теплообмена между нагретой зоной и корпусом для каждой поверхности

для нижней и верхней

для боковой поверхности

где l m - теплопроводность газа, для воздуха l m определяем из таблицы 4 10 [1] l m = 0 0281 Вт/(м К);

6 Определяем тепловую проводимость между нагретой зоной и корпусом

где s - удельная тепловая проводимость от модулей к корпусу блока, при отсутствии прижима s = 240 Вт/(м2 К);

Sl - площадь контакта рамки модуля с корпусом блока;

Кs - коэффициент учитывающий кондуктивный теплообмен

В результате получаем

7 Рассчитываем нагрев нагретой зоны D tз о во втором приближении

где Кw - коэффициент, учитывающий внутреннее перемешивание воздуха, зависит от производительности вентилятора, Кw = 1;

Кн2 - коэффициент, учитывающий давление воздуха внутри блока, Кн2 = 1 3

8 Определяем ошибку расчета

Такая ошибка нас вполне устраивает d =0 053 < [d ]=0.1

9 Рассчитываем температуру нагретой зоны

Этап 3 Расчет температуры поверхности элемента

1 Определяем эквивалентный коэффициент теплопроводности модуля, в котором расположена микросхема Для нашего случая, когда отсутствуют теплопроводные шины l экв = l п = 0.3 Вт/(м К) , где l п - теплопроводность материала основания печатной платы

2 Определяем эквивалентный радиус корпуса микросхем

где S0ИС - площадь основания микросхемы, S0ИС = 0 0195 × 0 006 = 0 000117 м2

3 Рассчитываем коэффициент распространения теплового потока

где a 1 и a 2 - коэффициенты обмена с 1-й и 2-й стороной ПП; для естественного теплообмена a 1 + a 2 = 18 Вт/(м2 К);

hпп - толщина ПП

4 Определяем искомый перегрев поверхности корпуса микросхемы для ИМС номер 13 находящейся в середине ПП и поэтому работающей в наихудшем тепловом режиме

где В и М - условные величины, введенные для упрощения формы записи, при одностороннем расположении корпусов микросхем на ПП В = 8 5 p R2 Вт/К, М = 2;

к - эмпирический коэффициент для корпусов микросхем, центр которых отстоит от концов ПП на расстоянии менее 3R, к = 1.14; для корпусов микросхем, центр которых отстоит от концов ПП на расстоянии более 3R, к = 1;

кa - коэффициент теплоотдачи от корпусов микросхем определяется по графика (рис 4 17) [1] и для нашего случая кa = 12 Вт/(м2 К);

Ni - число i-х корпусов микросхем, расположенный вокруг корпуса рассчитываемой микросхемы на расстоянии не более ri < 10/m = 0.06 м, для нашей ПП Ni = 24;

К1 и К0 - модифицированные функции Бесселя, результат расчета которых представлен ниже

D tв - среднеобъемный перегрев воздуха в блоке

QИСi - мощность, рассеиваемая i-й микросхемой, в нашем случае для всех одинаковая и равна 0 001 Вт;

SИСi - суммарная площадь поверхностей i-й микросхемs, в нашем случае для всех одинаковая и равна SИСi = 2 (с1 × с2 + с1 × с3 + с2 × с3) = 2 (19 5 × 6 + 19.5 × 4 + 6 × 4) = 438 мм2 = 0 000438 м2;

d зi - зазор между микросхемой и ПП, d зi = 0;

l зi - коэффициент теплопроводности материала, заполняющего этот зазор

Подставляя численные значения в формулу получаем

5 Определяем температуру поверхности корпуса микросхемы

Такая температура удовлетворяет условиям эксплуатации микросхемы D Тр = -45 +70 оС, и не требует дополнительной системы охлаждения

РАСЧЕТ МАССЫ БЛОКА

Исходные данные для расчета

РАСЧЕТ СОБСТЕННОЙ ЧАСТОТЫ ПП

Так как в нашей ПП используются однотипные микросхемы равномерно распределенные по поверхности ПП, то для определения собственной частоты колебаний ПП можно воспользоваться формулой для равномерно нагруженной пластины

где a и b - длина и ширина пластины, a = 186 мм, b = 81 мм;

D - цилиндрическая жесткость;

E - модуль упругости, E = 3.2 × 10-10 Н/м;

h - толщина пластины, h = 2 мм;

n - коэффициент Пуассона, n = 0.279;

М - масса пластины с элементами, М = mпп + mис × 25 = 0.095 + 0.024 × 25 = 0.695 кг;

Ka - коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон пластины;

k, a , b , g - коэффициенты приведенные в литературе [1]

Подставляя значения параметров в формулу рассчитываем значение собственной частоты

РАСЧЕТ СХЕМЫ АМОРТИЗАЦИИ

Исходные данные

Похожие работы

Автоматизированная система изучения тепловых режимов устройств ЭВС

Скачать

156154

27

11

... датчика, наличием нерассматриваемых источников тепла, особенностями конфигурации компонентов относительно потока воздуха от вентиляторов и др.). Это еще раз доказывает актуальность проведения экспериментальных исследований в изучении тепловых режимов устройств ЭВМ и, следовательно, создание для этих целей специализированного устройства (модуля). 7 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ МОДУЛЯ АЦП 7.1 ...

Разработка системы резервного электропитания

Скачать

70955

13

10

... источника меньше допустимого значения) и блок управления включает индикатор “Смените источник питания”. При восстановлении напряжения сети системы резервного электропитания опять переходит в режим нормальной работы. 2. Конструкторско-технологический раздел   2.1 Разработка печатной платы Печатные платы представляют собой диэлектрическую пластину с нанесенным на нее токопроводящим рисунком ( ...

Проектирование и конструирование фильтров на поверхностных акустических волнах

Скачать

12983

22

2

... существенные случайные независимые отклонения при изготовлении штырей. Конструирование преобразователей фильтров на ПАВ. При конструировании фильтров на ПАВ необходимо решить ряд вопросов, связанных с вторичными эффектами, к числу которых в первую очередь следует отнести эффекты отражения акустических волн от штырей преобразователей, от краев звукопровода и т.д. Наиболее существенное влияние ...

Разработка конструкции и технологии изготовления модуля управления временными параметрами

Скачать

138399

23

10

... УЛПМ-901. 11 Визуальный контроль качества сборки при увеличении 2,5. ГГ6366У/012. Маршрутная карта на техпроцесс изготовления печатной платы приведена в приложении. 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 8.1 Характеристика изделия «Модуль управления временными параметрами». Обоснование объема производства и расчетного периода Модуль управления временными параметрами – ...