আমি কীভাবে অ্যালুমিনিয়াম ফ্ল্যাট স্টকের তাপ প্রতিরোধের গণনা করব


10

অ্যালুমিনিয়ামের ফ্ল্যাট স্টকের একটি অংশে পাওয়ার পাওয়ার সার্কিটগুলির পক্ষে প্রচলিত। স্টকটি কত বড় হওয়া দরকার?

বলুন যে আমি একটি টিপ 122 মাউন্ট করছি। 3A এ 24 ভি ড্রপ এবং 50% শুল্ক চক্রের মধ্যে সবচেয়ে খারাপ অবস্থার অবস্থা। সুতরাং এটি 36W কে বিলুপ্ত করছে।

35 ডাব্লুতে ডেটাশিটের দিকে তাকানো সর্বাধিক কেস টেম্পোরটি ~ 80C। একটি 25 ডিগ্রি পরিবেষ্টনের তাপমাত্রা অনুমান করুন।

টেম্পল ড্রপ = 35 ডাব্লু * টিআর = 55 ডেল্টা বা 1.57 সি / ডাব্লু প্লেটের জন্য।

সুতরাং এটি অর্জনের জন্য আমার কত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রের প্রয়োজন?

আমি কি সঠিকভাবে এটি পৌঁছেছি?


আপনি কি জোর করে বাতাস করেছেন? এটি ছাড়াই, এটি কেবল জরিমানা ছাড়াই সম্ভব হবে, যদি না আপনি পাদদেশে মাত্রা সহ একটি গরম প্লেট রাখতে চান।
কেভিন ভার্মির

উত্তর:


6

ফ্ল্যাট প্লেটের জন্য কয়েকটি সংখ্যা চালানোর জন্য আপনি এই ক্যালকুলেটরটি ব্যবহার করতে পারেন (আপনার ডিজাইনের পাখনা হওয়া উচিত)। সাবধান হন যে আপনার সীমিত সংখ্যক চেষ্টা রয়েছে এবং এর জন্য একটি বায়ু বেগের প্যারামিটার প্রয়োজন। আপনার কাঙ্ক্ষিত কেস তাপমাত্রাকে ডিট্রেটিভ বক্ররেখা থেকে প্লাগ করুন, যা আমি আরও পরে যাব।

আপনি টিআইপি 122 এর সাথে আটকে আছেন? টো -220 প্যাকেজ সম্পর্কে কীভাবে? TIP122 এবং TO-220 উভয়ই কেবল মাঝারি শক্তি প্রয়োগের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই ধরণের অ্যাপ্লিকেশনটি একটি উচ্চ পাওয়ার ট্রানজিস্টর দ্বারা আরও পরিবেশন করা হবে এবং একটি ধাতু প্যাকেজ করতে পারে।

একটি উচ্চ শক্তি, মাঝারি শক্তি বা ছোট সংকেত ট্রানজিস্টারের মধ্যে পার্থক্য কেবল তাদের প্যাকেজগুলিতেই নয় it's এটি ডিভাইসটির নির্মাণেও। জন্য সর্বোচ্চ রেটিং টেবিল [TIP122 উপাত্তপত্র] দেখান যে এটিতে 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস বায়ুতে 2 ডাব্লু এর সর্বোচ্চ সংগ্রাহক শক্তি দ্রবীকরণ পিসি রয়েছে, বা টিসি = 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড সহ 65 ডাব্লু। দ্বিতীয় স্ট্যাটটি ধরে নিয়েছে যে আপনি একটি অসীম তাপ সিঙ্ক থাকতে পারেন, চূড়ান্ত হিট সিঙ্কের মিশ্রণের সাথে ট্যাবের সাথে সংযুক্ত (প্রযুক্তিগতভাবে ক্ষেত্রে, তবে ট্যাবের যে বিষয়টি গুরুত্বপূর্ণ) টু -220 তে, যেমন তাপ সিঙ্ক ট্যাবটি 25 এ রয়েছে ° সেঃ। এমনকি সেক্ষেত্রে ট্রানজিস্টর জংশন, যা আপনি উদ্বিগ্ন, এটি 150 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে চলে যাবে। জংশন এবং ট্যাবের মধ্যে তাপীয় প্রতিরোধের উপস্থিতি রয়েছে। (সিডনোট: আমি জ্লুসিয়ানির সাথে একমত - আমি আমার সিলিকন 125 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড বা কুলার পছন্দ করি)। (সিডনোট ২: বিজেটি-তে ধাতব হিটিংসিংকগুলি সাধারণত সংগ্রাহকের সাথে সংযুক্ত থাকে, সুতরাং আপনার কাছে একটি 3A উত্স কেস সংযুক্ত হবে, emitter / গ্রাউন্ডের চেয়ে বেশি ভোল্টেজের সাথে এবং এটি চাইবে না যে এটি কোথাও ছোট হবে) আউট।)

ডিট্রেটিং রেখাচিত্রগুলি দেখুন (টিআইপি 122 ডেটাশিটের চিত্র 5): আপনার
TIP122 ডিট্রেটিং বক্ররেখা
যদি 72 ডাব্লু বিলুপ্ত করতে হয়, আপনি কেবল এটি করতে পারবেন না। আপনার যদি 36 ডাব্লু প্রয়োজন হয় তবে আপনার তাপকে 50 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের থেকে কম তাপমাত্রায় পরিবেশন করতে হবে (25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড। এটি এই 50 ডিগ্রি তাপমাত্রার gradালিয়ানাটি যা আপনাকে শক্তি অপচয়) দেয়। সেই বক্ররেখাকে একটি উচ্চ-পাওয়ার ট্রানজিস্টারের সাথে তুলনা করুন যেমন এমজে 11022 [ডাটাশিট] :
MJ11022 বিমুগ্ধকর বক্ররেখা

ট্রানজিস্টর ক্ষতিগ্রস্থ হওয়ার অনেক আগে আপনার হিটসিংক এখন জ্বলন বিপত্তি হতে পারে। 72W পরিবেষ্টনের কাছাকাছি প্রায় 100 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এবং 36W প্রায় 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের একটি নিখুঁত অপারেটিং তাপমাত্রার সাথে সামঞ্জস্য করে। আপনি যদি সত্যই উত্তপ্তভাবে চালাতে চান তবে সাইকেল চালনা থেকে সাবধান থাকুন।

আমি দৃ strongly়ভাবে প্রস্তাব দিচ্ছি যে আপনি আপনার টিআইপি 122 এর পরিবর্তে একটি উচ্চ-শক্তি টু -3 বা TO-204 ট্রানজিস্টর ব্যবহার করুন।


1
আমি এটি উল্লেখ করতে চাই, যদিও আমার উত্তরটি তর্কতাকীভাবে সমস্যার আরও ভাল সমাধান হতে পারে , তবে জ্লুসিয়ানির উত্তর, যা Rsa (তাপীয় প্রতিরোধ, ডুবে থেকে পরিবেষ্টিত) হতে 1.05 গণনা করে এবং সূত্রের লিঙ্ক যা জরিমানা ডুবে সরবরাহ করে? বিভিন্ন তাপীয় প্রতিরোধের সাথে যুক্তিযুক্তভাবে প্রশ্নের
কেভিন ভার্মির

3

আপনার সম্ভবত খুব বড় প্লেট বা ন্যায্য পরিমাণে চলমান বাতাসের প্রয়োজন হবে।

টিআইপি 122-এর অন-টাইম কী? যদি অন-টাইম 100 মিএস এর চেয়ে বেশি হয় তবে আপনি 72 ডাব্লু না করে 72 ডাব্লু বিলুপ্ত করছেন। ক্ষতিকারকটি নির্ধারণের জন্য আপনাকে ক্ষণস্থায়ী তাপ প্রতিক্রিয়া বক্ররেখার দিকে নজর দেওয়া উচিত।

ট্রানজিস্টার এবং সিঙ্ক (বা প্লেট) এর ক্ষেত্রে ইন্টারফেসের জন্য আপনাকে কিছু তাপ প্রতিরোধের অনুমতি দেওয়া দরকার।

ধরে নিলাম যে আপনার সময়টি 1 মিএস এর চেয়ে কম আপনি 36 ডাব্লু ছড়িয়ে দিচ্ছেন। অন-সেমি ডেটাশিটের দিকে তাকানো -

আরজেসি = 1.92 ডিগ্রি / ডাব্লু সর্বাধিক। নিখুঁত সর্বাধিক জংশন তাপমাত্রা = 150degC (আমি 125degC এর বেশি হবে না)

টি = (আরজেসি + আরসিএস + রুপি) * পিডি

125 = (1.92 + 0.5 + রুপি) * 36

Rsa = 1.05degC / W (আপনি আরসিএস বিয়োগ করার সময় যা আপনার গণনার সাথে একমত)

আপনি যদি হিটসিংক বিক্রেতাদের ডেটাশিটগুলি একবার দেখে থাকেন তবে আপনি আকারগুলির একটি ধারণা পেতে পারেন। চেকআউট http://www.aavidthermalloy.com/


3

গতিশীল পরিবেশে শক্তি অপসারণ বা রাজক বা রাজার পরিবর্তনগুলি গণনা করার জন্য (যেমন ডাল বর্তমান), এটি এত সরল প্রক্রিয়া নয়। আপনাকে প্রস্তুতকারকের সরবরাহিত তথাকথিত "সাধারণ তাপীয় প্রতিক্রিয়া" বক্ররেখা দেখতে হবে। এই বক্ররেখা থেকে আপনি "ক্ষণস্থায়ী তাপীয় প্রতিরোধ" (স্বাভাবিকীকরণ বা প্রকৃত Ζθ) পেতে পারেন। যাইহোক আমি এখনই বিশদ গণনা করতে পারি না। মোটামুটিভাবে, 35oC এর পরিবেশে, যদি আপনি কোনও TO-3 কেস থেকে 35W কে ছড়িয়ে দিতে চান এবং প্রাকৃতিক শীতল ব্যবহার করে 55oC তাপমাত্রায় তাপমাত্রা রাখতে চান, আপনার ধূসর অ্যালুমিনিয়াম প্লেট, 3 মিমি পুরু, 16 সেন্টিমিটার একটি প্রান্তের সাথে প্রয়োজন (যেমন, 210 জিআর)। এই প্লেটটি উভয় দিক থেকে উল্লম্ব বিন্যাসে বিকিরণে মুক্ত হওয়া উচিত, প্লেটের কেন্দ্রে ডিভাস টাইট লাগানো ছিল। দুটি ধাতুর সংস্পর্শে তাপীয় ক্ষয় আপনার গণনায় অন্তর্ভুক্ত করতে ভুলবেন না। অনুশীলনে 35W এটি সর্বাধিক শক্তির কাছাকাছি যা আপনি ধাতব প্লেট এবং প্রাকৃতিক কুলিং ব্যবহার করে (যেমন আল ধাতব প্লেট 400 সেমি 2, 5 মিমি বেধ, 0,5 কেজি, উল্লম্ব বিন্যাসে এক পাশ মুক্ত, বা 50W উভয় পক্ষ) ব্যবহার করতে পারেন to এই ক্ষমতাগুলির উপরে, আপনাকে সূক্ষ্ম হিটিং সিঙ্ক ব্যবহার করতে হবে (প্রাকৃতিক বা বাধ্য), যা গণনা করা এবং নির্মাণ করা কঠিন নয়

এটি তাপ ডিজাইনের জন্য আমার উপায়। তাপ প্রতিরোধের ধারণাটি কখনই বুঝতে পারবেন না। এটা অনুমান পূর্ণ! যাইহোক আপনি যদি তাপীয় প্রতিরোধের ব্যবহার করে আপনার গণনাগুলি এগিয়ে নিতে চান তবে পূর্ণ বা অর্ধেক লোডের সময় কার্যকারিতা হিসাবে প্রকৃত কেস তাপমাত্রার ব্যবস্থা নেওয়া দরকার।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন


2

আমি জানি এটি একটি পুরানো থ্রেড, তবে আমি এটি আবিষ্কার করেছি এটি এই বিষয়ে গবেষণা করে এবং দুটি জিনিস সংশোধন / যুক্ত করতে চেয়েছিল। জ্লুসিয়ানির দেওয়া তাপ সিঙ্কের প্রয়োজনীয় তাপ প্রতিরোধের সন্ধানের সূত্রটি মূলত সঠিক তবে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার (টা) জন্য একটি পদ অনুপস্থিত। সমীকরণটি হওয়া উচিত:

টিজে = (আরজেসি + আরসিএস + রুপি) * পিডি + টা

যেখানে টিজেটি জংশনের সর্বাধিক লক্ষ্যমাত্রা তাপমাত্রা। পরিবেশের তাপমাত্রা স্ট্যান্ডার্ড 25 ডিগ্রি ডিগ্রি পেরিয়ে যাওয়ার সময় সুরক্ষা মার্জিনের অনুমতি দেওয়ার জন্য আমি জংশনের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা হিসাবে 125 ডিগ্রি ব্যবহার করব। এটি দেয়:

125 = (1.92 + 0.5 + রুপি) * 36 +25

রুপা = (125-25) / 36 - 1.92 - 0.5 = 0.3577 ডিগ্রি / ডাব্লু

এই কম তাপ প্রতিরোধের জন্য প্রয়োজনীয় অ্যালুমিনিয়াম প্লেটের আকার অনুসন্ধান করার পরবর্তী অংশটি আরও জটিল, তবে এই ব্লগটি https://engineerdog.com/2014/09/09/free-resource-heat-sink-design এক-সমীকরণ-সহ-তৈরি-সহজ / দ্বারা প্রদত্ত থাম্ব এপ্রোক্সিমেশনটির একটি খুব সাধারণ নিয়ম দেয়:

আয়তন = (50 / রুপি) ^ 2 সেমি 2

দুর্ভাগ্যক্রমে এই সূত্রটি ডানা দিয়ে নিষ্ক্রিয় তাপ ডুবে প্রযোজ্য এবং আমি বিশ্বাস করি যে লেখক একটি টাইপো তৈরি করেছিলেন এবং এর ক্ষেত্রফল = 50 × (1 / রুপি) ^ 2। ডানাগুলি একটি বড় পার্থক্য করে। এই অনলাইন ক্যালকুলেটরটির ফলাফলগুলি দেখার পরে https://www.heatsinkcalculator.com/free-resources/flat-plate-heat-sink-calculator.html এবং নিষ্ক্রিয় তাপ উত্পাদনকারীদের একটি শ্রেণীর ডেটা শীটগুলি আমি কিছুটা করেছি কার্ভ ফিটিংয়ের এবং এই আরও বিস্তৃত বল পার্ক সূত্রটি নিয়ে আসে:

আয়তন = (20 * 1 / (1 + প্রবাহ) * 1 / (0.25 + ঘন্টা) * 1 / রুপি) ^ 2 সেমি 2

যেখানে প্রবাহ হ'ল সিএফএম এ শীতল ফ্যান থেকে যে কোনও প্রবাহ এবং এইচ কোনও পাখার উচ্চতা।

ওপি-র পরিস্থিতির জন্য জোর করে কোনও শীতলকরণ নেই তাই প্রবাহ = 0 এবং কোনও পাখনা নেই, সুতরাং h = 0 এবং সূত্রটি এটিকে সহজতর করে:

ক্ষেত্র = (80 / রুপি) ^ 2

প্রদত্ত যে আমাদের একটি তাপ প্রতিরোধের প্রয়োজন <= 0.3577 ওপিতে ট্রানজিস্টর শীতল করার জন্য প্রয়োজনীয় প্লেটের আকার:

আয়তন = (80 / 0.3577) ^ 2

      = (223.6 cm)^2

এটি ব্যবহারিক হতে খুব সম্ভবত বড়।

কেভিন ভার্মির যেমন উল্লেখ করেছেন, এই পরিষেবাতে এই বিশেষ ট্রানজিস্টর প্যাসিভ কুলিংয়ের জন্য সত্যই উপযুক্ত নয়। তবে এই সংযোগের নীচে https://www.designworldonline.com/how-to-select-a এর চার্টটি দেখানো হিসাবে পাখনা এবং মোটামুটি বিনয়ী শীতল পাখা যুক্ত করে তাপের ডুবির আকারে নাটকীয় হ্রাস পেতে পারে htt যথোপযুক্ত-তাপ-বেসিনে / #: _

একটি ফ্ল্যাট প্লেট সঙ্গে থাকা এবং 100cfm বায়ু প্রবাহের মোটামুটি ভাল পিসি কুলিং ফ্যান যুক্ত করা, প্লেটের আকার হ্রাস করা যেতে পারে:

আয়তন = (80 / (0.3577 * (1 + 100/8))) ^ 2

      =(16.56 cm)^2

এক্সট্রুড অ্যালুমিনিয়ামকে লম্বা স্ট্রিপগুলিতে ফিনগুলি দিয়ে কিনে নেওয়া যেতে পারে এবং 3 সেন্টিমিটার ফিনস সহ এ জাতীয় একটি পাতলা প্লেট ব্যবহার করা যায় এবং কোনও শীতল পাখির হিটিং সিঙ্কের প্রয়োজন হবে না:

আয়তন = (20 * 1 / (0.25 + 3) * 1 / 0.3577) ^ 2

      =(17.2 cm)^2

অবশেষে, 100cfm এবং 3 সেমি ফিনসের জোর করে কুলিংয়ের সংমিশ্রণ দেয়:

ক্ষেত্র = (17.2 / (1 + 100/8)) ^ 2

     =(1.27 cm)^2

মন্তব্য:

মন্ত্রিসভায় চাপের ড্রপ এবং অন্যান্য গরম উপাদানগুলির সান্নিধ্য দক্ষতা হ্রাস করতে পারে।

ডাস্ট ইনগ্রিশিং তাপ ডুবে নিরোধক করতে পারে এবং শীতল অনুরাগীদের ধীর করে দেয় এবং সময়ের সাথে সাথে ব্যর্থ হতে পারে।

তাপ ডুবে যাওয়ার অংশের যোগাযোগের ক্ষেত্রের তুলনায় অনেক বড় যেগুলি তাপকে ডুবে যাওয়ার প্রান্তে ছড়িয়ে দিতে যে দূরত্ব থেকে যেতে হয়েছিল তার দূরত্বের কারণে শিথিল দক্ষতা শীতল করছে

যোগাযোগের পৃষ্ঠগুলির মধ্যে উপযুক্ত তাপ স্থানান্তর যৌগের একটি পাতলা স্তর ব্যবহার করে শীতল করার জন্য উপাদানটির সাথে ভাল যোগাযোগের বিষয়ে নিশ্চিত নীতিগুলি অনুসরণ করুন।

অত্যন্ত ছোট বা বড় তাপ ডুবির এই সূত্র থেকে প্রাপ্ত ফলাফল সন্দেহের সাথে চিকিত্সা করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, শেষ ফলাফলটিতে শীতল পাখার ব্যাসার্ধটি তাপের ডুবির চেয়ে অনেক বেশি বড় এবং তাই বেশিরভাগ বায়ুপ্রবাহটি ডানাগুলির কাছাকাছি প্রবাহিত হবে না এবং ফলস্বরূপ সন্দেহ হয় suspect অন্যথায়, এটি একটি খুব ভাল অনুমান।

পরিবেষ্টিত বাতাসের তাপমাত্রা যা মনে হয় তার সাথে 25 ডিগ্রি যুক্ত করা ভাল এবং নিরাপদ পাশে থাকার জন্য গণনাগুলি পরিচালনা করার সময় উপাদানটির সর্বাধিক লক্ষ্যমাত্রা তাপমাত্রা থেকে 25 ডিগ্রি মার্জিনটি কেটে নেওয়া ভাল।

পারমাণবিক শক্তি কেন্দ্রের জন্য কুলিংয়ের নকশা তৈরি করতে এই সূত্রটি ব্যবহার করবেন না।


-2

Http://www.heatsinkcalculator.com/blog/how-to-design-a-flat-plate-heat-sink/ এ একটি দুর্দান্ত ব্লগ নিবন্ধ রয়েছে যা ফ্ল্যাট প্লেটের আকারের জন্য প্রয়োজনীয় গণনার বিশদ বিবরণ সরবরাহ করে একটি তাপ ডুবা হিসাবে ব্যবহার করা। এগুলি স্প্রেডশিটটি গণনা সহ সরবরাহ করে তবে ডাউনলোড লিঙ্কটি পেতে আপনাকে আপনার ইমেল ঠিকানা সরবরাহ করতে হবে।


সাইটে স্বাগতম! লিঙ্ক-কেবল উত্তরগুলি এখানে নিরুৎসাহিত করা হয়েছে কারণ লিঙ্কগুলি ভাঙার প্রবণতা রয়েছে। আপনি লিঙ্কে তথ্য সংক্ষিপ্ত করতে পারেন?
আদম হাউন
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.