Принудительная вентиляция ЭС.

Принудительное воздушное охлаждение находит широкое применение в конструкциях ЭС. Это объясняется следующими причинами: удельная тепловая нагрузка конструкций имеет тенденцию роста при установившихся показателях теплоустойчивости элементной базы; наличие доступного и дешевого теплоносителя; относительная простота конструкций нагнетателя (вентилятора) и воздуховодов. Вместе с тем системам принудительного воздушного охлаждения свойственны и существенные недостатки, такие как наличие акустических шумов и вибрации, увеличение объема и массы конструкций РЭС, снижение надежности изделия и увеличение затрат энергии на охлаждение.

Используются три системы принудительного воздушного охлаждения: приточная, вытяжная и приточно-вытяжная.

Приточная система характеризуется тем, что воздух под давлением, создаваемым нагнетателем, поступает в конструкцию, отбирает тепло от элементов и выбрасывается в окружающую среду или поступает в вытяжной воздуховод (коллектор). В вытяжной системе вентилятор устанавливается на выходе воздуха и отсасывает воздух из кожуха конструкции. В приточно-вытяжной системе вентиляторы устанавливают на входе и выходе воздуха.

Приточная и вытяжная системы имеют общий недостаток: они не препятствуют утечкам воздуха. Этого недостатка лишена приточно-вытяжная система охлаждения, позволяющая в несколько раз снизить утечки. Кажущаяся сложность приточно-вытяжной системы компенсируется лучшими экономическими показателями особенно в стойках и шкафах ЭВС.

Конструктивные особенности и охлаждение ИС.

Тело корпусов изготовлено из пластмассы. Дюралюминевая подложка выполняет функции растекателя теплоты. Тепловой поток от кристалла частично передается по выводам ПП и снимается с корпуса конвекцией и тепловым излучением. Таким образом происходит охлаждение корпусов малой мощности.

Замена в ИС пластмассы на керамику снижает тепловое сопротивление с 55…60 К/Вт до 30…40 К/Вт и соответственно приводит к понижению температурного перепада в два раза при одной и той же мощности тепловыделения.

Безвыводные корпуса устанавливаются на керамическую плату без воздушного зазора, улучшая теплоотвод.

Теплоотвод от ИС, установленных на ПП, может осуществляться с помощью теплопроводных шин, которые располагают непосредственно под корпусами ИС или быть сплошными. Материалом для тепловых шин служат сплавы алюминия, медь и ее сплавы. Конструкции с тепловыми шинами применяются при всех видах охлаждения ЭС: естественно – вентилируемом, принудительно - вентилируемом, жидкостном. Одним из условий эффективного применения кондуктивных теплостоков является обеспечение низкого теплового сопротивления между корпусом ИС и теплостоком за счет приклеивания.

При воздушном охлаждении тепловые шины (теплостоки) выполняют функцию радиаторов.

В герметичных конструкциях обеспечивают тепловой контакт теплостоков с корпусом блока через тепловой разъем. На поверхности корпуса располагают радиаторы.

Эффективность охлаждения можно повысить применением тепловых шин (теплостоков) и тепловых разъемов в сочетании с жидкостным охлаждением