Радиоэлектронный блок

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1) 3 005332 К АВТОРСКО ЕЛЬСТВУ ВИ иа 1) 2733313/18-21делам кэебретекк убликовано 15. 03. 83. Бюллетень1 ата опубликования описания 1 7 . 03 .83 к еткрыт(71) Заявител 5 Й) РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛ ем 3 Одна для тепо это требоизоляцииранов и т,ьного проссубблоковложнению млектромаги использтрующих укт миниатизобретени упрощен ует использовадополнительныхплоизоляторовтранственногоПоследнее прионтажа, повышитных помех,вания дополнитройств, снижризации,я - уменьшение конструкции ния тепили разловых э значите деления дит к у ниюеобельюн в ходимосных фил щих эфф л б о 61) Дополнительное к а22)Заявлено 23.02.79с присоелкнением эаявк(23) П риоритет Изобретение относится к радиоэлектронике и наиболее перспективно для использования в микроэлектронике при создании радиоэлектронных блоков малых габаритов и простой конструкции.Известен радиоэлектронный блок, содержащий тепловыделяющие термостойкие элементы и элементы пониженной термостойкости. Такие блоки, например, включают различного рода силовые устройства - регуляторы, усилители, стабилизаторы, имеющие в качестве тепловыделяющих элементов силовые транзисторы и резисторы, а в качестве элементов пониженной термостойкости - элементы управляющих цепей, конденсаторы 1 1.Недостатками являются большие габариты устройств, связанные с необходимостью снижения температуры в блоке до температуры элементов с пониженной термостойкостью. Наиболее близким к изобретению является радиоэлектронный блок, соде жащий электрически соединенные между собой субблок элементов, пониженной термостойкости и субблок элементов и вышенной термостойкости, термически изолированные между собой. В блоках, построенных по указанному принципу, удается уменьшить габариты, причем тем сильнее, чем выше предельная т пература термостойких элементов 23 100533Цель достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем электрически соединенные между собой субблок элементов пониженной термостойкости и субблок элементовеповышен 3ной термостойкости, термически изо-лированные между собой, субблок элементов повышенной термостойкости выполнен в виде термобатареи, холодныйспай которой соединен с субблоком эле 1.ментов пониженной термостойкости свозможностью теплового контакта.. На фиг. 1 показан радиоэлектронный блок, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - радиоэлектронный блок, принципиа 4 пьная13электрическая схема.Радиоэлектронный блок содержитсубблок элементов повышенной термостойкости 1-7, выделяющих тепло, субблок элементов пониженной термостой- фкости 8-15, например регулирующиетранзисторы и выходной конденсатор 16,полупроводниковую микросхему измерительно-Усилительного узла 17, функциональные полупроводниковые микросхемы 18 и 19, электрические соединенйя 20-27, которые обеспечивают электрические связи между элементами схемы.Субблок элементов повышенной термс.30стойкости 1-7, например резисторов, вылполнен в виде термобатареи из термоэлементов и -типа 28 и р-типа 29, собранные в "столбики" соседние из которых соединены электрически и терми- Зчески с помощью проводящих теплопро-водных металлических пластин 30, например, выполненных из меди, образуятермоэлектрические пары горячих и хо,лодных спаев, которые соответственнорасположены в плоскостях Б и 8,Число термоэлектрических пар, входящих в каждый из элементов повышенной термостойкости .1-7 на фиг. 1очерчены пунктиром ), определяются соотношением сопротивлений резисторов и "столбиков".Спаи с одноименными полюсами приведены в тепловой контакт между собой с помощью теплопроводных изолирующих подложек 31 и 32, выполненных,30например, из оксидированного алюминия, двуокиси беррилия и т,д. при подаче на входной контакт положительного напряжения слева ( фиг. 1) оказы-ваются горячие спаи, в плоскости Б, ффа справа - холодные спаи, плоскость В,на которой установлена подложка 32, наней размещены в тепловом контакте с ней элементы пониженной термостойкости 8-19 и произведен их электрический монтаж между собой и с элементами повышенной термостойкости 1-7.Монтаж осуществлен методом гибриднопленочной технологии, электрическаясвязь 26-27.между элементами повышенной термостойкости 1-7 при переходес внутренней поверхности подложки 32на ее внешнюю сторону для монтажа сэлементами пониженной термостойкости 8-19 осуществлена с помощью навесных перемычек 33, возможно использованне и других методов монтажа, например через отверстие в подложке 32 не показаны ). На подложке 31, установленной на горячем спае, в плоскости Б размещен теплообменник-радиатор 34, а также может выполнятьсямонтаж других элементов схемы с малым тепловыделением, используемыхчасто в блоках (не показан).Таким образом вся конСтрукция блока оказывается разделенной на два субблока (по подложке 32) по признаку термостойкости радиоэлементов, причем субблоки в данном случае термически изолированы друг от друга за счет эффекта внутреннего охлаждения.Радиоэлектронный блок работает следующим образом.При включении входного напряженияОх на клемму 20 на выходе стабилизатора появляется выходное на- пряжениеОЬ имеющее нагрузку- элементы пониженной термостойкости 18 и 19, при этом элементы схемы блока входят в номинальный электрический режим, при. этом происходит их разогрев в соответствии с законом Джоуля-Ленца пропорционально квадрату тока через элемент схемы. Одновременно в термоэлектрических парах, из которых составлены элементы повышенной термостойкости 1-7, например, резисторы, возникают дополнительные тепловые процессы в соответствии с законом Пельтье, при этом горячие спаи нагреваются, а холодные спаи охлаждаются в линейной зависимости от тока через укаэанные элементы 1, 2, 3, 4, 5 6 и 7. В результате элементы пониженной термостойкости 8-19, расположенные на подложке 32, охлаждаютсядо температуры, меньшей средней температуры блока и много меньшей температуры элементов повышенной термостойкости 1-7 контактирующих с под5 10053 ложкой 31. Благодаря этому средняя температура блока может быть увели" чена, а следовательно объем теплооб- менника, определяющий обычно габариты тепловыделяющих блоков, существенно 3 уменьшен,Кроме того, термическая изоляция субблоков осуществляется в блоке без пространственного разделения субблоков, что позволяет упростить мон В таж блока, исключить дополнительные фильтрующие устройства и выполнить блок конструктивно компактным, в блоке осуществляется также автоматическая стабилизация, температуры элементов пониженной термостойкости 8-19г так как с изменением тока через них происходит одновременно пропорциональное изменение тока через элементы повышенной термостойкости 1-7 и 20 эффект охлаждения регулируется в необходимом направлении.Кроме сокращения габаритов и веса за счет уменьшения площади поверхнос- . ти теплообменников, изобретение по-. 25 зволяет оптимизировать систему электропитания блока, увеличить КПД блока, повысить надежность по уровню 32электромагнитных помех, вносимых в радиоэлектронные блоки. формула изобретенияРадиоэлектронный блок, содержащий электрически соединенные междусобой субблок элементов пониженнойтермостойкости и субблок элементовповышенной термостойкости, термически изолированные между собой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов и упрощения конструкции, субблок элементов повыщенной термостойкости выполнен в ви"де термобатареи, холодный спай которой соединен с субблоком элементовпониженной термостойкости с возможностью теплового контакта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,.Отильман В.И. Микроэлектронныестабилизаторы напряжения, Киев, Тех"ника, 1976, с. 103.2. Головацкий и др. Интегральныйгибридный стабилизатор напряжения,"Электронная техника в автоматике".,и 1974, й 6, с. 33Составитель А, ПоповаТехоев С,Мигунова К Ре 9 акто Заказ 1 Митровк ор , Иакаренк ое с 6Уюиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про тная,8/78ВНИИПИпо д1 ОЗРИК Тираж 8 ч 3осударственноглам изобретенисква ЖРа еа Подпи омитета СССР открытий кдя наб