кафедра теоретической и общей электротехники
кандидат технических наук, старший преподаватель
367015г. Махачкала, пр. И. Шамиля , 70
candidate of technical Sciences, senior lecturer of the Department of theoretical and General electrical engineering, school of computing , computing and energy
70 I. Shamil Ave, 367015, Makhachkala
кафедра теоретической и общей электротехники
кандидат технических наук, доцент
36701 г. Махачкала, пр. И. Шамиля , 70
candidate of technical Sciences, docent of Department of theoretical and General electrical engineering, school of computing, computing and energy
70 I. Shamil Ave, 367015, Makhachkala
Аннотация. В статье рассмотрена математическая модель неравно- мерного охлаждения электронных плат. Представлена структурная схема системы, реализующей данный подход, методика расчета температурного поля электронной платы, а также принцип оптимизации ее тепловых характеристик. В рассмотренной схеме основной отвод теплоты от электронной платы производится посредством радиаторной системы, а дополнительное охлаждение наиболее чувствительных к температурному режиму компонентов производится термоэлектрическими батареями. Приведены двумерные температурные поля электронной платы при ее равномерном и неравномерном охлаждении, осуществлено их сравнение. Как следует из результатов расчетов, при использовании равномерного общего охлаждения электронного узла имеет место трата энергии на охлаждение участков электронной платы, температура которых и без охлаждающей системы лежит в пределах допустимого температурного диапазона.
Подобный подход приводит к увеличению холодопроизводительности используемых термоэлектрических батарей по сравнению с требуемыми значениями. Это в большой степени снижает экономичность системы отвода тепла. Применение же для охлаждения электронной платы неравномерного локального отвода тепла устраняет этот недостаток.
Полученные зависимости показывают, что в этом случае энергия, требуемая для создания заданного температурного режима, меньше, чем при использовании общего равномерного охлаждения. При таком подходе температурное поле радиоэлектронной платы оказывается более однородным, и охлаждение является более эффективным.
Abstract. The paper considers a mathematical model of non-uniform cooling of electronic circuit boards. The block diagram of the system implementing this approach, the method of calculation of the electronic board temperature field, as well as the principle of its thermal performance optimizing are presented. In the considered scheme the main heat elimination from electronic board is produced by the radiator system, and additional cooling of the most temperature-sensitive components is produced by thermoelectric batteries. Are given the two-dimensional temperature fields of the electronic board during its uniform and non-uniform cooling, is carried out their comparison. As follows from the calculations results, when using a uniform overall cooling of electronic unit there is a waste of energy for the cooling 0f electronic board parts which temperature is within acceptable temperature range without the cooling system. This approach leads to the increase in the cooling capacity of used thermoelectric batteries in comparison with the desired values. This largely reduces the efficiency of heat elimination system. The use for electronic boards cooling of non-uniform local heat elimination removes this disadvantage. The obtained dependences show that in this case, the energy required to create a given temperature is smaller than when using a common uniform cooling. In this approach the temperature field of the electronic board is more uniform and the cooling is more efficient.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.