Радиатор для охлаждения мощных транзисторов

.В, Иманов и А,П. Фо Истринское отделение Всесоюзного науч института электромеханитедь РАДИАТОР ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЩНЬЕ ТРАНЗИСТОРОВ Изобре тепловыде щественно ю. ти и сниц и кромок на шипах и реб преиму- радиатоНаиболее близким техническим решением является радиатор для охлаждения мощных транзисторов, выполненный в виде плоской пластины с отогнутыми в обе стороны по ее периферии ребрами прямоугольного сечения, расположенными не менее чем в два ряда 21.Недостатками известной конструкции является нерациональное расположение ребер по периферии пластины радиатора, которые не создают высокуюбулиэацию воздуха, чем не обесивают достаточное охлаждение, Кротого, радиатор имеет большой вес.Цель изобретения - улучшение охлаж дения при одновременном уменьшении ве са ов для моИзвестнь апример, одержащие ажной пов хлаждаем ебрение интенсифполняютпами в ные отве турпечме а я тем, чтя мощных тигае радиа транзислоской торе для охлаждеии торов, выполненно пластины с отогну по ее периферии р в виде ыми в об брами пр.тороны оугольение относится к охлаждени яющей аппаратуры,к конструированиющных транзисторов.1 радиаторы для охлаждения полупроводниковых приборов оребренную пластину с мон ерхностью для крепления го элемента, в котором выполнено в виде шипов.Для ации теплообмена шипы вынической формы, Между шистине предусмотрены сквозтия для прохода хладагенОднако данные радиаторы малоэффективны, сложны конструктивно и не технологичны при изготовлении. Эти .радиаторы могут быть изготовленылитьем под давлением, что требует дорогого литейного оборудованИя. После литья радиаторов необходима механическая обработка монтажной поверхнос-исследовательского,1где Й - средний коэффициент теплоотдачи от радиатора к хладагенту,15д - диаметр транзистора,Х - коэффициент теплопроводностиматериала радиатора,Ь - ширина ребра,Оф - толщина пластины радиатора,- шаг ребер в рядах,3 - расстояние между осями рядовНа чертеже изображен один из вариантов радиатора для охлаждения.Радиатор содержит плоское основа- .ние 1 и установленные по периферии собеих сторон пластины ребра. На плоском основании радиатора устанавливается полупроводниковый прибор 2, Ребра в данном варианте радиатора расположены в два рядаф ряд 3, расположенный ближе к центру радиатора, и.ряд 4. Тепло от прибора 2 через теплопроводную пасту или металлическуюпластину поступает к пластине радиатора 1 и, растекаясь в ней в радиальном направлении, доходит до периферийных ребер 3 и 4. Съем тепла происхо"дит с поверхности ребер и плоскогооснования радиатора.При использовании принудительнойконвекции ребра расположены с обеихсторон пластины. При использованииестественной конвекции ребра могутбыть размещены в одну сторону - всторону охлаждаемого транзистора. Воптимальном варианте радиатор изготавливается из меди, алюминия или жеиз их сплавов, при этом геометрические параметры удовлетворяют указан- Я 1ным соотношениям. С целью уменьшенияперекоса температур корпусов охлаждаемых элементов с разными тепловыделениями при групповом их охлажде-.нии, охлаждаемые транзисторы размещают в шахматном порядке на единойс обеих сторон оребренной пластинеи расположены по ходу движения хлад 40 3 8733 ного сечения расположенными не менее чем в два ряда, ребра в каждом ряде расположены таким образом, что расстояние между осями разрядов не болЕе половины шага ребер, а ширина ребер не менее толщины пластины, при этом теплофиэические и геометрические параметры радиатора удовлетворяют следующему соотношениюсД Ь Д.,1-4,1 -ф 1 Ооя Г 0 4агента с учетом уменьшения тепловыделения. Выполнением расстояния между осями рядов не более половины шага ребер достигается высокий коэффициент турбулизации охлаждающего воздуха, что способствует интенсификации теплообмена от радиатора к хлад- агенту, и, следовательно, улучшению охлаждения Для увеличения охлаждающей поверхности радиатора ширина ребра должна быть не менее толщины пластины, что также улучшает охлаждение.Экспериментально установлено, что для различных типов транзисторов и для радиаторов, выполненных из различных материалов, улучшение охлаждения достигается только при указанном соотношенииа а Ъ Е,=5 10 - , 1"10П р и м е р. К основанию радиатора прижимаются транзисторы типа КТ 812 или 2 Т 803. Диаметры транзистора меняются от 20 до 24 мм.Размеры радиатора для охлаждения одного транзистора 42 х 38 х 18 мм, а для охлаждения пяти транзисторов радиатор имеет размеры 122 х 82 х 20 мм. Толщина основания радиатора меняется от 0,5 до 2,0 мм, а ширина ребра от 1,5 до 3,5 мм. Для транзистора мощностью 30 Вт и диаметром 20 мм минимальное: значение среднего перегрева корпуса транзистора соответствует медному радиатору с толщиной основания 1,5 мм и шириной ребра 2,0 мм. Оптимальное значение соотношения параметров(Д8, )Ю 62составляет (0,7-1,2) 1 Опри скорости воздуха Я = 1,0 м/с, (1,4-2,2) 10 при И2,0 м/с и (2,1-3,0)10при Ч 3,0 м/с.Средний перегрев корпуса транзистора уменьшается по сравнению с известным на 25 оС при рассеиваемой мощности 30 Вт. Это существенно увеличивает надежность транзистора, а вес и габаритные размеры уменьшены в 1,5 раза.Формула изобретенияРадиатор для охлаждения мощныхтранзисторов, выполненный в видеплоской пластины с отогнутыми в обе873310 1 О Составитель А. ПрохороваРедактор Л. Тюрина Техред Ж,Кастелевич Корректор В Синицкая Тираж 787 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб.,д. 45Заказ 906279 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стороны по ее периферии ребрами прямоугольного сечения, расположеннымине менее, чем в два ряда, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения охлаждения при одновременном уменьшении веса, ребра в каждомряде расположены таким образом, чторасстояние между осями рядов не более половины шага ребер, а ширинаребра не менее толщины пластины, приэтом теплофизические и геометрическиепараметры радиатора удовлетворяютследующему соотношению-й 1 - ;0а в ь И,-йа Чгде- средний коэффициент теплоотдачи от радиатора к хладо, агенту,д - диаметр транзистора,А - коэффициент теплопроводности материала радиатора,Ь - ширина ребра,оф - толщина пластины радиатора,- шаг ребер в рядах,- расстояние между осями ря 2дов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 333388, кл. Н О 1 23/34, 1965. 2. Патент США В 323324, кл. 317-100, опублнк. 1965 (прото" тип).