перейти к полному списку дипломных проектов

Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички

3.4 Оценка теплового режима

Расчет сводится к определению температуры транзисторов и всех резисторов.

Нормальный тепловой режим обеспечивается при выполнении условий:

Tэ=Tc max + (к + (э ( Tmax доп,

Tнк=Tc max+ (к + (э + (вн ( Tmax доп,

где Tmax - максимальная температура окружающей среды в процессе эксплуатации;

Т max доп - максимальная допустимая рабочая температура элементов и компонентов, заданная ТУ.

(к - перегрев корпуса;

(э - перегрев элементов;

(вн - перегрев областей p-n переходов транзисторов.

Максимальная температура при эксплуатации интегральной микросхемы K2TC241 TCmax = 55(С. Потребляемая мощность - 150мВт.

Перегрев корпуса определяется конструкцией корпуса и мощностью рассеяния микросхемы, особенностей монтажа, способа охлаждения и оценивается по формуле:

(к= P(/(( ( St),

где P( - потребляемая мощность микросхемы;

( = 3 ( 102 Вт/м2 - коэффициент теплопередачи при теплоотводе через слой клея.

St = 8 ( 15 мм - площадь контакта корпуса с теплоотводом.

Следовательно:

(к = 150 ( 10-3 /(3 ( 102 ( 8 ( 15 ( 10-6) = 16.7(C

Внутренний перегрев областей p-n переходов транзистора КТ359А относительно подложки определяется по формуле:

(вн = Rt вн ( Pэ,

где Pэ - рассеиваемая мощность транзистора;

RTвн - внутреннее тепловое сопротивление, зависящее от конструктивного исполнения.

Для транзистора КТ359А RTвн= 860(С/Вт, Pэ=15мВт.

Следовательно:

(вн = 860 ( 15 ( 10-3 = 12.9(C

Перегрев элементов за счет рассеиваемой мощности PЭ вычисляется по формуле:

(э = Pэ ( RT,

где Pэ - рассеиваемая можность элемента;

Rт - внутреннее тепловое сопротивление микросхемы:

RТ = [(hп/(п) + (hк/(к)] ( [1/(B(L)],

где hп = 0.6мм - толщина подложки;

hк = 0.1мм - толщина клея.

(п = 1.5 Вт/м с - коэффициент теплопроводности материала подложки;

(к = 0.3 Вт/м с - коэффициент теплопроводности клея;

B,L - размеры контакта тепловыделяющего элемента с подложкой;

Расчет перегрева всех элементов и компонентов за счет рассеиваемой мощности представлен в таблице 5.

Таблица 5

Результаты расчета перегрева элементов и компонентов интегральной микросхемы К2ТС241 (RST-триггер)

Максимальная допустимая рабочая температура всех материалов резистивной пленки составляет 125(С.

Максимальная рабочая температура транзистора КТ359А составляет 85(C.

TКТ359А = 55 + 16.7 + 0.0195 + 12.9 = 84.6(C < 85(C

TR1(R7) = 55 + 16.7 + 0.675 = 72.3(C < 125(C

TR2(R5) = 55 + 16.7 + 0.075 = 71.78(C < 125(C

TR3(R8,R9) = 55 + 16.7 + 0.09 = 71.79(C < 125(C

TR4 = 55 + 16.7 + 0.057 = 71.8(C < 125(C

Расчет показал, что для данной схемы обеспечивается допустимый тепловой режим, так как температура самого теплонагруженного элемента (транзистор КТ359А) не превышает максимально допустимой.

скачать бесплатно Микроэлектроника

Содержание дипломной работы

Микроэлектроника
1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ
6.4.3. Гибридные или сложные шлюзы
6.4.4. Рейтинг
6.5. Архитектуры брандмауэра
6.5.1. Хост
6.5.2. Экранированный хост
6.5.3. Экранированная подсеть
6.6. Интранет
1.2.2 Схема технологического процесса изготовления
2.1 Исходные данные к расчету
2.2 Выбор материалов и их характеристика
2.2.1 Выбор материалы подложки
2.2.2 Выбор резистивного материала
2.2.3 Выбор материала для обкладок конденсаторов и материала диэлектрика
2.2.4 Выбор материала для проводников
2.2.5 Выбор материала для защиты
2.3 Выбор и обоснование метода создания заданной конфигурации элементов
2.4 Выбор компонентов
2.5 Разработка схемы соединений
2.6 Выбор корпуса
3.1 Методика расчета пассивных элементов 3.1.1 Методика расчета тонкопленочных резисторов
3.1.2 Методика расчета тонкопленочных конденсаторов
3.2.1 Программа расчета тонкопленочных резисторов
3.2.2 Программа расчета тонкопленочных конденсаторов
3.3 Расчет площади подложки
3.4 Оценка теплового режима
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ