Расчет печатной платы

[soklakov 1 475]

это понятно - меня интересует где его указать в материале?

В материале Вы указываете теплопроводность. Выше Вы же приводили даже формулу их связи.

[MotorManiac 130]

это понятно - меня интересует где его указать в материале?

 

Характеристика материала это λ, Вт/м*градус (термал кондуктивити называется, или графиком от Т или константой задается ), толщина она из модели получается.

 

а если взять все элементы одного размера (совпадают все, в том числе и толщина)?

 

Ну и что это вам даст ? ) Тепло посредством чего отводится ? вам ведь нужно равновесную температуру получить.

[JK5 0]

пока что не могу получить конкретного ответа на свой вопрос. Или не могу правильно понять полученные ответы, за что извиняюсь.

просто хочется докопаться до "истины"... 

 

давайте я задам вопрос по-другому :

имеется три объекта - три слоя

у каждого слоя имеется свое терм. сопротивление и у двух переходов между ними также имеется термическое сопротивление. 

на верхний слой прикладывается мощность, например = 1 Вт

нужно узнать температуру каждого слоя при воздействии данной мощности.

1 вариант - дополнительно создаем еще два слоя и задаем их сопротивление через теплопроводность - получаем результат.

Это единственное решение?

Или можно обойтись стандартными инструментами, например:

Есть несколько способов: - Contact Resistance - Heat Pipe - Thermal Joints - Two-resistor

еще раз извините, просто мало опыта в работе с SolidWorks, отсюда и непонимание 

[soklakov 1 475]

на верхний слой прикладывается мощность, например = 1 Вт

Маловато граничных условий) с противоположной стороны надо бы теплосъем организовать. Но допустим организовали.

каждого слоя имеется свое терм. сопротивление и у двух переходов между ними также имеется термическое сопротивление. 

То есть не три, а пять сопротивлений в Вашей цепочке.

Сопротивления в контактах вполне могут быть двумя из этих пяти сопротивлений. Особенно в случаях, когда толщину этих переходных слоев очень не хочется бить сеткой. Так что нет, не единственное решение.

Правда, математически - это все равно одно и то же. 

[MotorManiac 130]

Автор выложите картинку того что вы пытаетесь обсчитать 

[JK5 0]

Автор выложите картинку того что вы пытаетесь обсчитать 

Имеется светодиод OSRAM LRTB GRTG (смотрите вложения). В его состав входят три кристалла: red, green, blue. Стоит задача его термического исследования при использовании однослойной платы из однослойного FR4.

Для простоты моделирования объединяем их в один. Размер – 0.5×0.5×0.3 mm (примерные значение взятые из описания светодиода). Материал в SW – стандартный кремний.

У светодиода имеется основание. Размер - 4.6×4.2×0.9 mm (примерные значение взятые из описания светодиода). Материал в SW – алюминий.

3ий слой – медное основание платы. Размер - 5×2.3×0.035 mm (примерные значение взятые из описания светодиода). Материал в SW – медь.

4ый слой – плата FR4. Размер - 12×12×1 mm. Материал в SW – FR4 (свойства подсмотрены в Engineering Database).

 

К кристаллу светодиода прикладывается мощность = 0.2 W – общая максимальная мощность для трех светодиодов при токе = 20 mA. Прикладывается к объему Si.

Таким образом все материалы нам известны, а значит указывать дополнительно в них терм. сопротивление нет необходимости.

 

Контакты:

Si – Al – связанные

Al – Cu – 101 К/W – максимальное сопротивление контакта, указанное в описании светодиода

Cu – FR4 – связанные

 

Все ли здесь правильно и что нужно еще задать для корректного получения результатов? А главное – как задать это самое сопротивление 101 К/W?

LRTB_GRTG_1.0.pdf

Изменено 25 февраля 2014 пользователем JK5

[MotorManiac 130]

А главное – как задать это самое сопротивление 101 К/W?

 

Я посмотрел в контактных сопротивлениях - задается значение на гранях.  Задача симметричная - считайте 1/4 пространства, целесообразно так же считать только вн. задачу, коэф-ты теплообмена как бы известны, нет необходимости газовую среду обсчитывать.

[JK5 0]

Благодарю за ответ!)

Задача симметричная - считайте 1/4 пространства

что под этим понимается?

целесообразно так же считать только вн. задачу

 

имеется в виду дополнительно поставить галочку на Heat conduction in solids only в визарде? или может быть именно внутреннее исследование?

[MotorManiac 130]

что под этим понимается?

 

Включите симметрию сетки относительно центра верхнего квадратика.

 

имеется в виду дополнительно поставить галочку на Heat conduction in solids only в визарде? или может быть именно внутреннее исследование?

 

Да (и то и то), это расчет распределения тепла только посредством теплопроводности тел (излучение не включайте), а газовую конвекцию задайте аналитически (формулой - коэф-ом конв. теплообмена)

[soklakov 1 475]

имеется в виду дополнительно поставить галочку на Heat conduction in solids only в визарде? или может быть именно внутреннее исследование?

@@MotorManiac, как в двух словах объяснить разницу между конвективными ГУ и решением CFD-задачи?

[MotorManiac 130]

ГУ и решением CFD-задачи?

 

Без газа и с газом

[JK5 0]

Да (и то и то), это расчет распределения тепла только посредством теплопроводности тел (излучение не включайте), а газовую конвекцию задайте аналитически (формулой - коэф-ом конв. теплообмена)

хорошо, буду пробовать, спасибо

а если необходимо будет добавить алюминиевый радиатор и понять насколько он эффективен (насколько хорошо отводит тепло в окружающую среду), что при этом изменится? это уже внешнее исследование? 

[MotorManiac 130]

а если необходимо будет добавить алюминиевый радиатор и понять насколько он эффективен (насколько хорошо отводит тепло в окружающую среду), что при этом изменится? это уже внешнее исследование?

 

Посмотрите на форуме - тема была про радиатор. Если хотите считать газовую конвекцию то внешняя получается, только вопрос зачем ее считать.

[soklakov 1 475]

Если хотите считать газовую конвекцию то внешняя получается, только вопрос зачем ее считать.

А если светодиод живет в замкнутом небольшом объеме? Легко ли будет оценить альфу?

[MotorManiac 130]

А если светодиод живет в замкнутом небольшом объеме? Легко ли будет оценить альфу?

 

У автора в модели я не увидел светодиода в замкнутом объеме )  

[soklakov 1 475]

У автора в модели я не увидел светодиода в замкнутом объеме )  

Логично предположить, что светодиод на открытом воздухе не часто располагают. Хотя может мне так кажется из-за того, что я недавно с фарой возился в похожей постановке.

Но таки да, это к автору.

[MotorManiac 130]

Логично предположить, что светодиод на открытом воздухе не часто располагают. Хотя может мне так кажется из-за того, что я недавно с фарой возился в похожей постановке.

 

Самое что интересное есть даже приближенные модельки которые позволяют вручную рассчитывать коэ-ты а в элементах пор, то есть учитывается приближенными коэф-тами степень развития конвекции и прочее. При большом желании эти методики можно найти. Собственно говоря, я поэтому не считаю то что можно посчитать по уже готовым эмпирическим зависимостям, которые иногда опираются на исследования или эксперимент. Касательно данной задачи то готовых решений по распределению тепла вдоль и поперек листа как бы не существует - здесь остается только один инструмент. Следует так же отметить что человек впервые столкнувшийся с расчетами в кае может попасть в плен "красивых мультиков и картинок" и весьма криво обсчитать задачу, получив ложный результат, поэтому чем меньше не нужных телодвижений тем меньше вероятность ошибки в какой-то мере. 

[amethysty 0]

Автор, Вы нашли методику расчета коэффициента конвективной теплоотдачи?

 

Столкнулся с задачей просчитать радиаторы весьма сложной форомы.

Радиатор Алюминиевый, мощность кристала задана, температура окружающей среды задана.

 

Радиатор ничем не обдувается.

 

Не хотелось бы изчать всю термодинамику для использования этого коэффициента, так как все остальное мне просто не за надобностью, не рационально будет с моей стороны

[Bonusfrag 104]

Автор, Вы нашли методику расчета коэффициента конвективной теплоотдачи?

Это справочная (табличная) величина. Гуглите. Я когда-то находил несколько источников данных - просто странички в сети, а также строительные справочники.

[amethysty 0]

 

Автор, Вы нашли методику расчета коэффициента конвективной теплоотдачи?

Это справочная (табличная) величина. Гуглите. Я когда-то находил несколько источников данных - просто странички в сети, а также строительные справочники.

 

везде разные коэффициенты, на одних пишут 230, на другиз 25... почти порядок