CHLAZENI
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Výkon, teplo, teplota.Když se ve hmotném tělese ztrácí výkon, zvyšuje se tepelná energie v jeho objemu a stoupá jeho teplota. Kdyby
bylo těleso dokonale izolováno (kalorimetr), stoupala by jeho teplota lineárně. Rychlost zvyšování teploty závisí
na dodávaném výkonu, hmotnosti tělesa a specifickém teple materiálu.
Z neizolovaného tělesa přechází teplo do okolí, je odváděno buď do dalšího pevného tělesa (chladič), nebo do
okolního prostoru (vzduch). Přenos tepelné energie se zvyšuje s rozdílem teploty mezi tělesem a okolím. Při
určité teplotě tělesa se odváděný výkon rovná výkonu přiváděnému, teplota dále nestoupá a je dosažen ustálený
stav. Pomocí odváděného výkonu a rozdílu teplot je definován tepelný odpor.
kde:
ϑa
teplota okolí
[K (
°C)]
ϑm teplota
tělesa
[K (
°C)]
P
odváděný výkon [W]
Rϑ
tepelný odpor
[K /W (
°C/W)]
Při dodání energie A do tělesa o hmotnosti m, z látky se specifickým teplem c, vzroste jeho teplota o
∆ϑ. Při
dodávaném výkonu P bude rychlost změny:
kde:
c
měrná energie látky
[J/kg]
m
hmotnost tělesa [kg]
Součin c.m se nazývá tepelná kapacita tělesa.
Starší jednotkou množství tepla je kalorie Je definována jako množství tepla pro zvýšení teploty 1 g vody o 1
°C
při 15
°C (1 cal15). Mimoto byla definována mezinárodní kalorie:
1 calIT = 1/860 Wh (mezinárodní Watthodiny).
V některých pramenech jsou starší jednotky kalorie a kilokalorie stále používány.
Převod: 1 calIT = 4,1868 J.
Postup při řešení tepelných poměrů elektronických součástekVýpočet vychází ze ztrátového výkonu, který vzniká v systému polovodičové součástky (PN přechod diody,
stabilizační diody, bipolárního nebo unipolárního tranzistoru, v systému integrovaného obvodu). Vzniklé teplo
se musí ze systému odvést do pouzdra, ze kterého se přes vhodnou styčnou plochu převádí do chladiče. Chladič
musí být navržen tak, aby veškerý výkon vyzářil do okolního prostoru. Pro běžné výpočty se předpokládá, že
jsme schopni charakterizovat každý z těchto úseků zjednodušeným způsobem. Používáme analogie
s elektrickými obvody tím, že uvažujeme jako náhradní lineární prvky tepelné odpory jednotlivých úseků.
Zdrojem tepelného toku je ztrátový výkon, který na tepelném odporu vyvolá rozdíl teplot. Přičtením všech
rozdílů teplot k teplotě okolí dostaneme předpokládanou teplotu přechodu při zatížení daným výkonem. Obvykle
se používají zkratky a indexy z anglicky nebo německy psaných katalogů.