Расчёт силового трансформатора ИБП

Rфкп=7,65∙10ֿ⁴ м²°C/Вт.

Удельное тепловое сопротивление межконтактной среды с пастой [6]

Rср. п=0,55∙10ֿ⁴ м²°C/Вт.

Удельное контактное тепловое сопротивление с пастой

Rкп= (Rфкп ∙ Rср. п) / (Rфкп+Rср. п) =0,51∙10ֿ⁴ м²°C/Вт.

Тепловое контактное сопротивление между корпусом и теплоотводом определяется по формуле [6]

Rкт=Rкп/S=0,51∙10ֿ⁴ /5,096∙10ֿ⁴ =0,1°C/Вт.

При изготовлении деталей и сборке возможны отклонения от технологического процесса, поэтому необходимо принять некоторый запас для обеспечения надёжной работы радиоаппаратуры. В данном случае запас выражается повышением сопротивления Rкт на 30%.

Rкт=1,3∙0,1=0,13 °C/Вт.

Определяем допустимую температуру теплоотвода (радиатора) при заданной мощности Р, рассеиваемой теплоотводом:

tр=tдоп-Rкт∙Р=85-0,13∙15=83 °C.

tдоп=85°C-допустимая температура корпуса транзистора;

Р=15 Вт-мощность, рассеиваемая транзистором.

После изготовления все компоненты схемы и элементы конструкции должны быть покрыты полиуретановым лаком.

Так как лаковое покрытие увеличивает перегрев компонента на (2….5)%, то допустимая температура радиатора определяется по формуле

tрад. лак=tср+0,95 (tр - tср) =65+0,95 (83-65) =82 °C,

где tср=65°C-температура охлаждающей среды;

0,95-поправочный коэффициент, соответствующий перегреву на 5%.

Выбираем односторонний игольчато-штыревой радиатор для естественной конвекции с шагом расположения штырей а=0,9 мм, шириной с=80 мм, средним диаметром штыря 2 мм, приведённым коэффициентом черноты εпр=0,85, толщиной основания d=5 мм, длиной радиатора В=120 мм.

Проводимость полоски радиатора длиной В=100 мм, ширина которой равна шагу а=9 определяется по графику (рис.5.47 [6]) по допустимой температуре перегрева радиатора ∆tр=tрад. л-tс=82-65=17°C

1/Rпол=0,042 Вт/град.

Проводимость радиатора

1/Rрад=1/Rпол∙n+1/Rs,

где n-число полосок по длине радиатора В:

n=В/а=120/9=13,3;

1/Rs-поправка на излучение с боковых сторон радиатора (Вт/град)

1/Rs=0,088 Вт/град.

Проводимость радиатора

1/Rрад=0,042· 13+0,088=0,634 Вт/град.

Количество теплоты, отводимое радиатором от транзистора

R=1/Rрад (tрад. лак - tср) =0,634 · (82-65) =10,778 Вт.

Выбранный радиатор отводит необходимое количество тепла от транзистора.