Восьмиполосный стереофонический корректор

Суммарный объем, занимаемый ЭРЭ равен 385,88 см3. Из конструктивных соображений выбираем коэффициент заполнения объема корпуса корректора равным 0,5. Ориентировочно определяем реальный объем Vреал разрабатываемой конструкции по формуле:

Vреал=(6.1.1)

Vреал=1929,4 см3

6.2 Расчет теплового режима восьмиполосного стер

еофонического корректора

Расчет теплового режима РЭА заключается в определении по исходным данным температур нагретой зоны и температур поверхностей и теплонагруженных радиоэлементов и сравнения полученных значений с допустимыми для каждого радиоэлемента в заданных условиях эксплуатации.

Наиболее теплонагруженными элементами являются сетевой трансформатор, транзисторы VT1 и VT4 типа КТ815Б и КТ814Б соответственно. Рассеиваемая мощность трансформатора в рабочем режиме равна 3,9 Вт, номинальная мощность рассеяния транзисторов в рабочем режиме равна 2,8 ВТ , а допустимая для транзисторов мощность рассеяния 10 Вт при температуре не более 50°С.

Так как нагрузка транзистора VT1 равна нагрузке транзистора VT4 и параметры этих транзисторов равны, то расчет будем производить лишь для одного транзистора VT1, я расчет второго транзистора будет аналогичен.

6.2.1 Расчет пластинчатого радиятора при естественном воздушном охлаждении для транзистора КТ815Б

Таблица 6.2.1 Исходные данные для расчета теплового режима пластинчатого радиатора

Рассчитываем среднюю поверхностную температуру теплоотвода

Тср=0.96[Тп-Р(Rп-k+ Rк-т)]=0.96[125-2,8/2,3+0,5)]=112,47ºC (6.2.1)

Определяем перепад между средней поверхностной температурой теплоотвода и окружающей средой:

∆Т=Тср-Тос=112,47-30=82,47 ºC (6.2.2)

Рассчитываем вспомогательные коэффициенты:

tm=0,5·∆Т=0,5∆·82,47=41,23 ºC (6.2.3)

A1=1,423-2,51·10-3·tm-1,3·10-8·tm3=1,423-2,51·10-3·41,23-1,3·

·10-8·41,233=1,319 (6.2.4)

Определяем коэффициент теплоотдачи конвенцией для вертикально-ориентированной пластины:

αк=A1(∆Т/n)0.25=9,55 Вт/м²·град (6.2.5)

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи излучением:

αл=Е·φ·f(Тср,Тос) (6.2.6)

где Е=0.05- степень черноты для алюминиевой пластины;

φ=1- значение коэффициента облученности для гладкой пластины;

f(Тср,Тос)= численное значение функции, зависящей от среднеповерхностной температуры теплоотвода и температуры окружающей среды, определяемое по формуле:

f(Тср,Тос)=5,67·10-8·(Тср+273) 4/∆Т=9,384 (6.2.7)

Тогда коэффициент теплоотдачи излучения равен

αл=Е·φ·f(Тср,Тос)=0.469 Вт/м²·град

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи:

αсумм. = αл+ αк=9,55+0,469=10,019 Вт/м²·град (6.2.8)

Рассчитываем площадь F теплообменной поверхности:

F=P/ αсумм. ·∆Т=2,8/ 10,019·82,47= 3,38·10-3 м² (6.2.9)

Определим длину l пластины по формуле:

L=F-2h·d/2(h+d) (6.2.10)

L=0,0526=5,2·10-2

Расчет окончен.

В результате имеем следующие габаритные размеры пластинчатого радиатора:

Таблица 6.2.2 Результаты расчета пластинчатого радиатора

6.2.2 Расчет теплового режима блока в перфорированном корпусе и режима работы наиболее теплонагруженных элементов

Расчет поверхности корпуса

Sk=2[L1 L2+( L1+ L2)L3], (6.2.2.1)

где L1и L2- горизонтальные размеры корпуса, м

L3- вертикальный размер корпуса

Sk=2[210·10-3·0,25+(0,21+0,25) ·0,07]= 0,137 м²

Расчет условной поверхности нагретой зоны

S3=2[L1 L2+( L1+ L2)L3Kз], (6.2.2.2)

где Kз-коэффициент заполнения корпуса аппарата по объему, принимаем Kз=0,5

S3=2[0,21·0,25+(0,21+0,25)·0,07·0,5]= 0,111 м³

Определение удельной мощности корпуса

qk=P/ Sk (6.2.2.3)

qk=3,9/0,137=28,46 Вт/м²

Определение удельной мощности нагретой зоны

qз=P/ S3 (6.2.2.4)

qз=3,9/0,111=35,13 Вт/м²

Определение коэффициента Q1 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны

Q1=0,1472qk+ 0,2962 ·10-3 qk²+0,3127·10-6 qk³ (6.2.2.5)

Q1=0,1472·28,46+0,2962·10-3·28,46²+0,3127·10-6·28,46³=4,4ºC

Определение коэффициента Q2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны

Q2=0,139qз-0,1233·10-3 qз²+0,0698·10-6 qз³ (6.2.2.6)

Q2=0,139·35,13-0,1233·10-3·35,132 +0.0698·10-6·35,133 =4,73ºC

Определение коэффициента Кн1 в зависимости от давления среды вне корпуса

Кн1=0,82+1/0,925+4,6·10-5·H1 (6.2.2.7)

где H1-давление окружающей среды 1,01·105 Па

Кн1=082+1/0,925+4,6·10-5 ·1,01·105=0,99

Определение коэффициента Кн2 в зависимости от давления среды вне корпуса

Кн2=0,8+1/1,25+3,8·10-5·H2 (6.2.2.8)

Кн2=0,8+1/1,25+3,8·10-5·1,01·105 =0,993

Рассчитывается суммарная площадь перфорационных отверстий

Sп= ∑S (6.2.2.9)

Sп= 32·0,00015+18·0,00012=6,96·10-3 м²

Расчет коэффициента перфорации

П= Sп/2L1 L2 (6.2.2.10)

П=6,96·10-3 / 2·0,21·0,25=0,066

Расчет коэффициента, являющегося функцией коэффициента перфорации

Кп=0,29+1/1,41+ 4,95· П (6.2.2.11)

Кп=0,29+1/1,41+ 4,95 · 0,066=0,865

Расчет перегрева корпуса

Qk= 0,93 Q1 Кн1 Кн2 (6.2.2.12)

Qk= 0,93·4,4·0,99·0,983=3,98ºC

Расчет перегрева нагретой зоны

Q3= 0,93 Кп[Q1 Кн1+( Q2/0,93- Q1) Кн2 (6.2.2.13)

Q3= 0,93·0,865[4,4·0,99+(4,73/0.93-4,4) ·0.983]= 4,04ºC

Определение среднего перегрева воздуха

Qв= 0,6·Q3 (6.2.2.14)

 Скачать реферат