ВНИМАНИЕ!

ВНИМАНИЕ!

Для упрощения ведения расчётов, с целью избежать вычисления влияния каждого элемента схемы на каждый, следует сделать допущение, что элементы, отвод тепла которых в пределах теплопроводящих слоёв не накладывается друг на друга, не влияют на взаимные тепловые параметры (например, элементы Э2 и Э3 на рисунке 5). При постоянной толщине подложки и клея необходимо вычислить область теплового воздействия каждого элемента, учитывая масштабную сетку на топологии, определить комбинации влияния элементов друг на друга.

 

Рисунок 4 – Примеры взаимного расположения элементов

 

Рисунок 5 – Температурное влияние элементов друг на друга

 

Для нахождения перегрева, вызванного влиянием одного элемента на другой, следует воспользоваться последовательностью формул, описывающих рисунок 6:

 

,

h/c = cos h => α .

 

Перегрев элемента Э2 Q_Э2 `, вызванный влиянием тепла, излучаемого элементом Э1, вычисляется по формуле:

 

Q _Э2 ` = Q _Э1 (1 – sin α).

 

После проведения расчётов перегревы Q ` для каждого из элементов суммируются и прибавляются к вычисленным ранее значениям T ­_Э

 

1.5 Анализ полученных результатов

 

По завершении тепловых расчётов следует проанализировать полученные значения температуры для каждого из элементов и сравнить ее с предельной температурой для каждого элемента (Максимально допустимая рабочая температура резисторов 125 °С, конденсаторов 65 — °С, транзисторов и диодов — 80 °С).

Нормальный тепловой режим обеспечивается выполнением условий:

Т_Э = Т_{С max} + q_корп + q_кл + q_п + q_Э £ T_{max доп}, (12)

 

где Т_{С max} – максимальная температура окружающей среды в процессе эксплуатации по ТУ,

T_{max доп} – максимально допустимая рабочая температура элемента по ТУ.

Т_МК = Т_{С max} + q_корп + q_кл + q_п + q_Э + q_ВН £ T_{max доп}. (13)

 

Таким образом, ориентированный расчет теплового режима сводится к определению Т_МК и Т_Э для всех компонент и резисторов и сравнению их с T_{max доп}. При несоблюдении неравенства необходимо принимать дополнительные конструкторские меры для обеспечения теплового режима ИМС:

- уменьшение теплового сопротивления за счет использования материалов с более высокими коэффициентами теплопроводности,

- перемещение мощных тепловыделяющих элементов с платы на металлическое основание корпуса.