Естественное охлаждение достигается благодаря конвекции и излучению при свободном движении воздушного потока вдоль поверхностей охладителя и самого прибора.
В воздушной системе охлаждения для таблеточных СПП большой мощности (рис. 9.1) таблеточный СПП 2 крепится между двумя охладителями 1 и 3 с помощью двух болтов 4. Болты изолированы друг от друга втулками 5. Требуемое усилие сжатия обеспечивается траверзой 6 из закаленной стали. Для обеспечения равномерного давления на контактные поверхности таблетки усилие сжатия от траверзы передается через промежуточный полусферический элемент (на рис. 9.1 не показан). Охладители с продольными ребрами 7 представляют собой элементы с сильно развитой поверхностью из стандартных алюминиевых профилей разнообразного сечения. В комплексе с охладителем имеются токопроводящие шины 8 и детали крепления. В табл. 9.2 приведены технические данные типовых охладителей для воздушного охлаждения таблеточных СПП.
Рис. 9.1. Охладитель О243-150
Таблица 9.2
Технические данные типовых охладителей для воздушного
охлаждения таблеточных СПП
Параметр
О243-150
О135-
О343-
О353-
О123-
О143-
О273-
О173-
Тепловое сопротивление Rthha, ºС/Вт, при охлаждении:
естественном
0,28
(220)
0,27
(220)
–
0,34
(220)
0,7
(120)
0,5
(120)
0,13
(460)
0,15
(460)
принудительном
(v = 6 м/с)
0,08
0,075
0,097
0,095
0,21
0,12
0,043
0,045
Наибольший диаметр трубки СПП, мм
Основное усилие сжатия, кН
Масса, кг
5.8
6,0
5,3
5,7
2,0
3,0
20,0
17,0
Размеры, мм:
B
L
H1
H2
Буквенно-цифровое обозначение воздушных охладителей содержит: букву О, трехзначную цифру для обозначения конструктивного исполнения (для приборов штыревого исполнения последняя цифра 1, для приборов таблеточного исполнения – 3); трехзначную цифру соответствующую длине L охладителя в мм; климатическое исполнение и категорию размещения. Например, полное обозначение охладителя О131-60У2 означает охладитель для прибора штыревого исполнения длиной 60 мм, исполнение для умеренного климата, категория размещения 2.
Охладитель воздушного охлаждения при размерах примерно 150 x 150 x 150 мм обеспечивает при естественном охлаждении рассеивание мощности 2201Вт. Применение принудительного охлаждения позволяет с помощью этих же охладителей рассеивать мощность большую в 3-4 раза.
Принудительное охлаждение может быть воздушным и жидкостным, чаще всего водяным. Водяное охлаждение позволяет рассеивать большие мощности, чем воздушное охлаждение.
Упрощенная конструкция водяного охладителя (рис. 9.2) содержит основание 1 с двумя штуцерами, корпус 2 с внутренней полостью в виде сложного лабиринта для повышения теплопередачи и резьбовое отверстие 3 для крепления прибора 4. Для подвода и отвода охлаждающей воды на штуцеры крепятся шланги 5. При двустороннем водяном охлаждении таблеточных приборов водяные охладители позволяют рассеивать мощности до 3 кВт и более. В качестве водопроводящих труб могут использоваться шины, на которых крепятся СПП.
Рис. 9.2. Охладитель для полупроводникового прибора штыревого