Радиаторы

Радиаторы в РЭА – это устройства, применяемые для охлаждения точечных источников тепла путем рассеивания в окружающую газовую (воздух) или жидкостную среду.

Различают игольчатые и пластинчатые радиаторы:

Возможен принудительный обдув вентилятора.

Преимущества и недостатки типов радиаторов:

Пластинчатые радиаторы направлены по воздушному потоку. Перпендикулярно потоку радиатор будет работать неэффективно. Игольчатые радиаторы не нуждаются в ориентации потока, и, при равной массе, имеют немного большую площадь рассеивания, чем пластинчатые (разница не значительная).

Главное преимущество пластинчатого радиатора – технологичность изготовления. Например:

Можно очень плотно запрессовать пластины на тепловую трубку и достичь огромной площади рассеивания. Однако такие радиаторы чувствительны к загрязнению пылью.

Параметры радиаторов:

1. Тепловое сопротивление радиатора r градус/Ватт.

Тепловое сопротивление зависит от многих факторов (материала радиатора, ориентации радиатора, наличия вентилятора и т.д.), но основной фактор – площадь рассеивания радиатора

Эффективная площадь рассеивания – это пересчитанная эффективность радиатора к некоторой условной площади радиатора.

Для небольших рассеиваемых мощностей (до 10 Ватт) в нормальных условия (например, бытовая техника) используют приближенную формулу:

где r – C⁰/Вт, S – см²

1. Вес и габариты радиатора
2. Создаваемый вентилятором радиатора шум.

Компоновка ТЭЗ (размещение элементов на печатной плате)

Процесс перехода от электрической схемы к конструктивному распределению (разбиению) всех элементов на группы, соответствующие конструктивам различных уровней, т. е. процесс преобразования функционального описания аппаратуры в конструктивное, называется компоновкой.

В зависимости от целей и условий компоновки можно выделить три постановки задачи:

• типизация — разбиение схемы на конструктивные элементы (или топологические компоненты в ИМС) различных типов и определение минимальной номенклатуры их;
• покрытие — преобразование исходной схемы в схему соединений элементов (модулей), номенклатура которых задана (возможно одновременное решение задачи введения поэлементного резервирования на заданную глубину);
• разрезание — разбиение исходной схемы на части (микросборки, ТЭЗы, узлы и т. п.), типы которых либо заданы, либо должны быть определены в процессе решения), с минимизацией числа связей между ними.

Задача компоновки заключается в нахождении оптимального по одному или нескольким критериям размещения элементов и связей между ними в монтажном пространстве типовой конструкции с учетом заданных конструктивно-технологических ограничений.

Исходными данными являются: принципиальная схема, метрические параметры и топологические особенности печатной платы.

Критерии компоновки:

• суммарная длина линий связей между элементами;
• число используемых элементов во всех модулях скомпонованной схемы;
• суммарная площадь, занимаемая элементами и соединениями;
• электромагнитная совместимость элементов в модуле;
• прочность печатной платы;
• параметры теплообмена между элементами в узле.

В литературе можно найти множество разных подходов к решению задачи, но следует отметить:

1. Комбинаторный перебор всех вариантов размещения элементов на печатной плате не реализуем, так как имеет факториальную сложность. Используются эвристические алгоритмы.

1. При небольшом количестве элементов (до нескольких десятков) можно и лучше компоновать без средств автоматизации – получится быстрее и качественнее.
2. При большом количестве элементов используют различные эвристические методы.

Рассмотрим один из них.

Последовательные алгоритмы компоновки

Модули делятся на группы:

1. Элементы, установка которых возможна только в определенных местах на печатной плате (разъемы, индикаторы, ограничения на габариты и т.п.)
2. По функционально-конструктивному признаку (подсистема памяти, ввода-вывода и т.п.)

Сначала размещают элементы с фиксированным положением. Затем ранжируют группы по зонам на печатной плате. Та группа, которая набирает наибольший вес устанавливается первой.

Внутри каждой группы рассчитывают свой ранг элементов по отношению к метам на печатной плате. Размещают первым элемент, набравший наибольший вес.

Затем в итерации:

• Рассчитывают вес (например, количество связей) между неустановленными и установленными элементами.
• Тот элемент, который имеет наибольшее отношение веса с установленными по отношению к установленным размещают
• Итерацию повторяют для всех элементов группы

Итерацию повторяют для всех групп.

Дата добавления: 2014-12-08