CHLAZENI
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
♦ vedením (kondukcí)
♦ sáláním (radiací)
♦ prouděním (konvekcí)
Uvnitř pevného tělesa se uvažuje šíření vedením, z tělesa ve vakuu se může teplo šířit jen sáláním. V kapalinách
a plynech se uplatní všechny způsoby, jejich vliv však záleží na rychlosti kapaliny nebo plynu. Pokud je těleso
(chladič) v klidném vzduchu, pohybuje se vzduch jen tím, že ohřátý vzduch stoupá vzhůru. Dochází jen k
přirozenému pohybu vzduchu a mluvíme tedy o přirozeném chlazení. Odvod tepla se děje jak prouděním, tak
sáláním.
Při zvýšení rychlosti vzduchu, např. ventilátorem, se podstatně zvýší množství tepla, odvedeného prouděním,
složka sálavá se nemění. Při nuceném chlazení součástek v uzavřené skříni je obvykle vnější plocha skříně ve
srovnání s plochou chladiče malá, takže sálavou složku lze zanedbat a zabývat se jen složkou konvektivní.
V těchto případech mluvíme o chlazení nuceném.
Výpočty chlazení elektronických součástí
21
Šíření tepla vedením
Pro řešení šíření tepla vedením se uplatňuje tepelná vodivost materiálu, průřez a délka. Tepelný odpor Rϑ tyče,
která má odvádět teplo se vypočítá ze vztahu:
kde:
λ
tepelná vodivost materiálu [W. m-1.
°C-1]
l
délka tyče [m]
S
průřez tyče [m2]
Vliv tepelného odporu nelze zanedbat tam, kde nedochází k ochlazování jiným způsobem a kde odvod tepla
vedením převažuje.
Výpočet tepelného spádu na materiálu, který vede teplo, přichází v úvahu např.
− při odvodu tepla ze součástky pomocí vývodů,
− při vyhodnocení vlivu izolačních podložek a
− při návrhu konstrukčního provedení chladiče.
Příklad 5: Výpočet tepelného spádu na přívodech součástky
Stabilizační dioda má povolený ztrátový výkon 1,4W. Přívodní vodiče mají
kruhový průřez, průměr je 0,86 mm. Dioda je zapájena do otvorů v desce
plošných spojů do otvorů ve vzdálenosti 40 mm. Vypočítáme tepelný odpor
přívodů.
Každý přívod má délku 20 mm. Tepelný odpor obou přívodů je řazen paralelně, výsledný tepelný
odpor bude poloviční. Stačí tedy vypočítat tepelný odpor drátu s průměrem 0,86 mm a délkou
10 mm. Tepelná vodivost mědi je 398 W / m