Устройство для измерения теплового сопротивления радиоэлектронных компонентов

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСОУБЛИН 01 К 21/02 МИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЫТИИ ОСУДАРСТВЕННПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ МУ СВИДЕ АВТ ием второ з выводов стигается со ключа с одним вых троистволовиях масодбаре комлектрических ме(71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.И.И.Калинина(56) Исследование воэможностей оценки допустимых электрических нагрузок конденсаторов с учетом их принудительного охлаждения в аппаратуре, Отчет по НИР, Гос, регЯ 7-25840, НИИГириконд НПО "Позитрон", тема "Нагрев", Л., 1977.Авторское свидетельство СССР У 1129539, кл. С 01 К 21/02, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕШЯ ТЕПЛО ВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ КОИПОНЕНТОВ(57) Изобретение относится к из рительной технике и может бьггь ис,801236382 А 1 пользовано при измерении тепловогосопротивления радиоэлектронных компонентов в процессе их производстваи проведении научно-исследовательских работ, Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Устройство содержит датчик 1 разности температур, испьггуемый 2 и эталонный 3 компоненты, помещенные втермостат 4 и находящиеся в тепловом контакте, блок 5 измерения скважности импульсов, реле 6, усилитель7, источник 11 питания и ключ 12.Блок 5 содержит секундомеры 8 и 9и переключатель 10, выполненный ввиде первой группы контактов реле 6 эталонного компонента, Ус может использоваться в ус сового производства при п понентов для конкретных э г тепловых реяжмов. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано как при проведении научноисследовательских работ, так и для измерения теплового сопротивления 5 радиоэлектронных компонентов в процессе их производства.Под тепловым сопротивлением образца Е понимается коэффициент, связывающий нагрев данного образца10 с мощностью, рассеиваемой в нем Р т.е,15где - превышение температуры теплового центра (наиболее нагретой точки) детали относительно темпера. туры окружающей среды,Пель изобретения - повьпиение быстродействия,На фиг, 1 приведена структурнаясхема предложенного устройства нафиг, 2 - временные диаграммы тем 25ператур исследуемого и эталонногокомпонентов,Устройство содержит датчик 1 разности температур, испытуемый 2 иэталонный 3 компоненты, помещенныев термостате 4 и находящиеся в тепловом контакте, блок 3 измеренияскважности импульсов, вход которогочерез последовательно соединенныереле 6 и усилитель 7 подключен квыходу датчика 1, Блок 5 содержит 35секундомеры 8 и 9 и переключатель10. Выполненный в виде первой группы контактов реле 6, Первый выход источника 11 питация подключен к перВым ВыВОдам компонентов 2 и 3, а 4 Овторой Выход источника - к вторымвыводам компонента 2 и 3 через ключ12, выполценньгй в виде Второй группы контактов реле 6, Последовательносоединенные датчик 1, усилитель 7 45и реле б образуют дифференциальныйтермокомпаратор.Устройство работает следующпмобразом,Датчик 1 представляет собой термоэлектрический преобразователь, сконструировачный по типу вспомогательной стенки, На его плоских поверхностях расположены несколько тысяч последовательно Включенных термопар, 55обеспечивающих его высокую чувствительность.В начальцый момент временинапряжение от источника 11 через нормально замкнутые контакты реле 6 (клзвч 12) подается на эталонный компонент 3. Компонент же 2 отключен от источника 11. Управляющее напряжение через нормальчо замкнутые контакты реле 6 (ключ 12) подается ца секундомер 9, который измеряет интервал Времени Г.;.При достижении определенной разности температур ЬТ, корпусов эталонного 3 и испытуемого 2 компонентов датчик 1 вырабатывает термо-ЭДС; которая после усиления в усилителе 7 обуславливает срабатывание реле 6. При этом через нормально разомкнутые контакты ключа 12 напряжение источника 11 подключается к испытуемому компоненту Л и температура его корпуса Т,(С) (фиг. 2) начинает повышаться. Н этот промежуток времени напряжение источника 11 отключается от эталонного компонента 3, он остывает, температура его корпуса Т (с) уменьшается, К окончанию промежутка Е температура корпуса испытуемого компонента превысит температуру корпуса эталонного компонента на 5 зТ. При этом напряжение датчика станет таким что реле 6 возвратится в исходное состояние. Секундомер 8, на которыи упраВляющее напряжение по дается чегез нормально разомкнутые контакты переключателя 10, измерит инервал ВремениБ следующем промежутке времени н;Пытуемый компонент 2 остывает, температура его коргуса уменьшается, а эталонный компонент 3 нагревается, температура его корпуса возрастаетК Окончанию этого промежутка термс -ЭДС датчика 1 станет такой что снова срабатывает реле 6, Испытуемый компонент 2 начинает нагреваться а эталонный Э Остывать и т.д.Эта часть предложенного устройства представляет собой автоматический регуляторр лодцержиВающий при мерно Одинаковыми температуры корпусов испытуемого 2 и эталонного Экомпонентов.Превышения температур тепловых цецтрсв компонентов 2 и Э определяются в соответствии с (1) по фор- мулам где Р, - мошность колебаний источника 11, от которого нагружаютсяоба компонента,мул (2), имеемиспэт Беря отношение форКт исп Вт эт откуда К = В. - "-"-"(3)Т. иС п Г.ут рэТ 30(4) Жця Г Составитель С. Кабиков ва Техред Г.Герберкто ректор М. Пож ат Заказ 3085/47 Тира ВН 1 П 1 ПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, 728о комитета ССи открытийушская наб писно Ра изводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектна У компонентов 2 и 3 одного типо- номинала при одинаковых температурах корпусов будут примерно одинаковыми и температуры тепловых центров. Разница в величине теплового сопротивления может быть скомпенсирована только разным временем нагрева компонентов 2 и 3. Вследствие высокой чувствительности автоматического регулятора колебание температур корпусов происходит в очень малом диа.пазоне (величины дТ, и дТ, на .фиг. 2 очень малы). По этой причине зависимость возрастанения (спадания) температур Т(Т) и Т (1), происходящего по экспоненциальному закону, можно полагать линейной функцией времени. Тогда отношение превьппения температур тепловых центров будет пропорционально отношению времени нагрева. компонентов 2 и 3, т.е,(5)т исп Т.РТТаким образом, измерив в квазиустановившемся тепловом режиме 36382 4(по истечении нескольких интервалови) интервалы времени С, и С,с помощью секундомеров 8 и 9, приизвестной величине В., эталонного 5 компонента 3 по формуле (5) рассчитывается В, испытуемого компонента 2.Предлагаемое устройство позволитзначительно быстрее произвести изме рение теплового сопротивления радиоэлектронных компонентов, Эта положительная сторона устройства позволитприменить его в условиях массовогопроизводства, что обусловит возмож ность обоснованного подбора компонентов для конкретных электрическихи тепловых режимов. Формула изобретения 20Устройство для измерения теплового сопротивления радио-электронныхкомпонентов, содержащее термостат,в котором размещены испытуемый и эталонный компоненты, находящиеся в 25тепловом контакте с входами дифференциального термокомпаратора, блокизмерения скважности импульсов, источник питания и ключ, вход которогосоединен с выходом источника питания,первый выход - с одним из выводов испытуемого компонента, а управляющий вход - с выходом дифференциального термокомпаратора и входом блока измерения скважности импульсов, о тЗ 5 л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повьппения быстродействия, второй выход ключа соединен с одним из выводов эталонного компонента.