Проектируем тепловую трубу...

[SashaNetrusov]

....всё более и более часто используется в компьютерах.
Известно , что тепловая труба передаёт тепло чуть ли не в тысячу раз эффективнее меди.
Задача - эффективно передать тепло с площади примерно 1квсм транзистора на пощадь в десятки раз больше радиатора на задней стенке корпуса.

Видится такая конструкция:
1.Берётся медная пластина толщиной примерно 5мм, которую собираемся прикручивать на заднюю ребристую стенку корпуса.
2.Берём полоску жести шириной 5-10мм и припаиваем оную торцом ввиде некоего замкнутого заборчика на медную пластину примерно по её периметру, оставляя место для дырок под крепёж в углах пластины. При этом к нижней части пластины "заборчик" сходится как бы конусом.
3.Сверху заборчика припаиваем кусок жести, создавая тем самым замкнутый объём над медной пластиной.
4.Транзистор припаиваем к жести в нижней её части, где сходится под углом заборчик.
5. Через отверстие в жести заливаем жидкость, например спирт, примерно на оду треть замкнутого объёма и запаиваем отверстие.
6. Прикручиваем пластину к задней ребристой стенке.

Идея понятна, спирт внизу вскипает от транзистора. Конденсирутся на медной пластине вверху и стекает обратно к транзистору.

Будет работать?
Какая будет критика и дополнения?

Выбор жидкости. Нужно ли какое нибудь смачивающее покрытие во внутренней части пластины, или и так будет работать? И т.д и т.п...
Каков ожидается эффект?

[Pyku_He_oTTyda]

......влияет косвенно. Через режим работы транзистора.

не более чем и радиатор обычный

[korolkov24]

Ещё лет 20 назад, в одном из буржуйских усилителей, не помню названия, устанавливалась Т.Т. Смысл может быть в том, что радиатор ограничивает возможности трассировки и компоновки, а Т.Т. позволяет сделать более короткие проводники, а как следствие, более высокие параметры. Особо актуально в усилителях класса D, где лишний сантиметр может быть губительным.

[Yury Novikov]

что радиатор ограничивает возможности трассировки и компоновки, а Т.Т. позволяет сделать более короткие проводники

Вот и я о том же. ТТ это просто "удлиннитель" от радиатора, больше никакой функции у нее нет.

Особо актуально в усилителях класса D

Это точно. Аналогично, как и в компьютерах.

[Alex_A_V]

ИГВИН

А конструкция хорошая, если бы такие тепловые трубы поставлялись, я бы с удовольствием их использовал.

Вот это действительно странно, хотя вроде бы где-то я видел продающиеся отдельно тепловые трубки для компьютерного модинга, но цена АФАИР была негуманная.

Fenyx

Если мы чего-то не понимаем, то это не значит, что понятия наши слабы, а значит, что вещи сии не входят в круг наших понятий. (с) Козьма Прутков.

Fenyx, бисер метать бесполезно.

А выгода в том, что имея транзистор в корпусе, допустим ТО220 на радиаторе пусть даже несколько тысяч квадратов, мы не сможем эффективно отводить тепло больше определенного предела, т.к. от корпуса транзистора до самых крайних ребер радиатора получается такое большое расстояние, что тепло туда почти не идет. Все это выражается понятием тепловое сопротивление, надеюсь вы его знаете. Так вот, применяя тепловую трубу, можно тепло, выделяющееся на площади около 1см^2 сразу распределить на площадь от 10 и более квадратов, причем все это с сопротивлением в доли градусов на ватт. А уже радиатор будет рассеивать тепло равномерно со всех своих ребер. Выгоды тут принципиально две: уменьшение размеров радиатора (за счет повышения его эффективности) и, как уже отмечалось, свобода в расположении тепловыделяющего элемента относительно радиатора.

Кроме уменьшения размеров радиатора (в смысле уменьшения его физических размеров, а не его площади, хотя в ряде случаев наверное может будет уменьшить и площадь), как следствие мы получаем уменьшение веса радиаторов. Что тоже может быть актуально в ряде случаев.
Кроме того использование ТТ позволяет порулить и внешним видом, например сделать корпус неклассических пропорций, т.к. конфигурация радиатора может изменятся в широких пределах. Можно в принципе даже попробовать сделать ТТ и элементом дизайна.
SashaNetrusov

......влияет косвенно. Через режим работы транзистора.

Вот действительно интересно, т.к. теплопроводность ТТ на порядки больше теплопроводности меди, то и мгновенные изменения температуры кристалла тоже возможно будут по-другому отрабатываться? Хотя тут наверное стоит учесть, что кристалл то находиться в корпусе теплопроводность которого не так уж хороша, да и сами тепловые трубки не имееют непосредственного контакта с корпусом транзистора.

.... есть такие крышки для стеклянных банок. Вверху клапан из полимера какогото. Вставляется наносик поверх клапана. И воздух из банки выкачивается. Мож эти штуки можно сюда приспособить. Выкачать воздух. Потом этот клапан каким нибудь клеем заклеить намертво.

Не знаю насчет таких штук, но народ вроде из сантехники что-то использовал, различные клапана.

... а вкачестве капиляров на медную пластину оплётку напаять....

Оплетку тоже вроде использовали, но не помню насчет ее эффективности, вроде не очень. Использовали еще фитили для керосиновых ламп и что-то подобное, вроде это работало.

[Fenyx]

Из асбестового шнура можно - в керосинках, которые я держал в руках именно из него и сделано.

[SashaNetrusov]

ТТ это просто "удлиннитель" от радиатора, больше никакой функции у нее нет.

В том виде, что предложено - увеличить эффективную площадь радиатора. Эквивалентно увеличению площади кристалла во много раз.
А ещё ТТ стабилизирует температуру корпуса транзистора на точке кипения жидкости. Диапазон изменения температуры кристалла резко сокращается. ОС по температуре можно уже не делать.

Добавлено через 3 минуты

Из асбестового шнура можно

Есть ещё в хозмагах такой рыхлый утеплитель для посадок вместо плёнки. Из полимерных волокон.Толщина около 1мм. Воздух пропускает и свет....

[anatol0]

А ещё ТТ стабилизирует температуру корпуса транзистора на точке кипения жидкости. Диапазон изменения температуры кристалла резко сокращается. ОС по температуре можно уже не делать

К сожалению, общее сопротивление теплопередачи кристалл/окружающая среда определяется последовательно включёнными сопротивлений кристалл/подложка, подложка/радиатор и радиатор/окружающая среда. При снижении последнего теплопередача будет определятся вполне конечными двумя первыми.

[Yury Novikov]

В том виде, что предложено - увеличить эффективную площадь радиатора. Эквивалентно увеличению площади кристалла во много раз.

При такой уверенности, прямо стесняюсь спросить - с чего бы ей увеличиться этой эффективной площади радиатора? Если с одного конца труба нагрелась (т.е. получила количество тепла), то с другого конца она должна охладиться (т.е. отдать это же количество тепла). Какая разница в каком месте это тепло будет отдано, около корпуса транзистора или на некотором от него удалении? Тут принцип примерно как в холодильнике, насколько охладили с одной стороны, настолько нагрели с другой. И если вы называете ТТ "сверхроводником тепла" и тепловых потерь в трубе нет, то передается по ней вообще почти 100%. Это означает что для того чтобы рассеить тепло с горячего конца трубы в атмосферу и сконденсировать теплоноситель, нужна совершенно такая же площадь радиатора, как если бы это же тепло рассеивалось и без ТТ. Единственное удобство трубы, что ее можно подвести туда, куда невозможно засунуть соответствующий радиатор.

А ещё ТТ стабилизирует температуру корпуса транзистора на точке кипения жидкости.

Да, будет, (как правильно сказал anatol0 с учетом теплового сопротивления самой конструкции корпуса транзистора) но только в том случае если испаренный теплоноситель будет полностью сконденсирован на другом конце трубы. Если этого вдруг не произойдет (например будет мал радиатор на "горячем конце"), то ТТ на "холодном конце" будет нагреваться и ее эффективность будет падать. В определенный момент времени весь теплоноситель перейдет в пар.

[S_Grey]

Из асбестового шнура можно...

Фитили для зажигалок Зиппо. Можно купить.

[Alex_A_V]

SashaNetrusov

В том виде, что предложено

Вот что значит на ночь читать, я тоже не обратил внимание на предлагаемую конкретную конструкцию.
Здесь конечно исключается тепловое сопротивление "переходника", такого как на комповых кулерах, однако остается тепловое сопротивление перехода кристалл-корпус, а оно достаточно велико. Т.о. общее термоспоротивление будет мало отличаться от т-сопротивления перехода кристалл-корпус, т.к. насколько я помню термосопривления считаются как обычные сопротивления соединенные последовательно. Т.е. никакой стабилизации температуры кристалла мы не получим, в смысле не получим сильно лучшей, чем при любом другом привычном способе охлаждения.
Вот если бы с корпусом транзистора сделать может быть и был бы какой-то заметный эффект, только вопрос реально ли достичь нужных (а какие нужны?) термосопротивлений. И вообще нужно ли это, ведь термостабилизации и так добиваются же...

[k_egor]

Термосифон http://www.overclockers.ru/lab/20510.shtml

[try]

....всё более и более часто используется в компьютерах.
Известно , что тепловая труба передаёт тепло чуть ли не в тысячу раз эффективнее меди.
Задача - эффективно передать тепло с площади примерно 1квсм транзистора на пощадь в десятки раз больше радиатора на задней стенке корпуса.

Видится такая конструкция:
1.Берётся медная пластина толщиной примерно 5мм, которую собираемся прикручивать на заднюю ребристую стенку корпуса.
2.Берём полоску жести шириной 5-10мм и припаиваем оную торцом ввиде некоего замкнутого заборчика на медную пластину примерно по её периметру, оставляя место для дырок под крепёж в углах пластины. При этом к нижней части пластины "заборчик" сходится как бы конусом.
3.Сверху заборчика припаиваем кусок жести, создавая тем самым замкнутый объём над медной пластиной.
4.Транзистор припаиваем к жести в нижней её части, где сходится под углом заборчик.
5. Через отверстие в жести заливаем жидкость, например спирт, примерно на оду треть замкнутого объёма и запаиваем отверстие.
6. Прикручиваем пластину к задней ребристой стенке.

Идея понятна, спирт внизу вскипает от транзистора. Конденсирутся на медной пластине вверху и стекает обратно к транзистору.

Будет работать?
Какая будет критика и дополнения?

Выбор жидкости. Нужно ли какое нибудь смачивающее покрытие во внутренней части пластины, или и так будет работать? И т.д и т.п...
Каков ожидается эффект?

а не проще уже водянку поставить...

[Ulis]

Нет необходимости в этих трубках - вот что главное.
Стандартная ширина корпуса аудиотехники в 430 милиметров позволяет скомпоновать там конструкцию любой сложности при приемлемом отводе рассеиваемой мощности.Так что основной плюс трубок - теплоотвод из труднодоступных (С) мест не востребован.
Плюс , к этому еще и технологичесике трудности.Каждый транзюк должен будет иметь свой , собственный испаритель иначе трубка будет работать неэффективно, зона испарения не должна быть большой, иначе растут размеры зоны конденсации.Плюс к этому замеченны положения трубок в пространстве , когда каппилярный эффект по каким то (непонятным мне )причинам перестает работать, ну или работает неэффективно.

Ну и все это бодяжить я считаю можно только в порядке эксперимента.

РАДИАТОР ПРОЩЕ на порядки И РАБОТАЕТ ХОРОШО.

[boatsman]

Что-то изначально выпало из обсуждения, что ИСПАРИТЕЛЬНОЕ охлаждение делают из-за большего теплосъема (фазовый переход жидкость-газ) чем при теплообменном.

[Alex_A_V]

Ulis

РАДИАТОР ПРОЩЕ на порядки И РАБОТАЕТ ХОРОШО.

Дело не в том что радиатор работает плохо. У SashaNetrusov идея заключалась в том чтобы "застабилизировать" температуру за счет огромной теплопроводности ТТ. Только вот при традиционных конструкциях корпусов тразнисторов толку от ТТ практически никакого. Вот если бы ТТ была интегрирована в корпус транзистора, может быть и получилось бы то что хочет SashaNetrusov...

Добавлено через 22 минуты
try

а не проще уже водянку поставить...

А водянка для "стабилизации" вообще никакая, теплопроводность то воды сравните хотя бы с медью, неговоря уже о ТТ...

Добавлено через 18 минут
SashaNetrusov

А ещё ТТ стабилизирует температуру корпуса транзистора на точке кипения жидкости.

Вот еще заметил. А всегда ли у нас будет температура корпуса транзистора быть выше или равна точке кипения жидкости в ТТ?

[Ulis]

Я понял.

Минимизировать температурно сопротивление сопротивление перехода кристал-подложка(она же испаритель) нужно.То есть развиваем поверхность подложки , например ребрами (например напаивая серебрянным припоем на подложку ребра , умудряясь при этом не перегреть кристалл).Потом припаиваем сам корпус испарителя с отвертием в нем к подложке.

Геморрой ужасный.В бытовых условиях труднореализуемо, если реализуемо вообще.

ИМХО - игра не стоит свеч.Термостабильности нужно достигать меньшими потерями.

[SashaNetrusov]

.... C ТТ температура корпуса стабилизируется на уровне точки кипения жидкости. Температура кристалла выше на величину передаваемой мощности * на тепловое сопротивление корпуса. А оно значительно меньше (0.5...1.0 град/вт), чем всё суммарное термосопротивление при обычном размещении транзистора на радиатор. Следовательно перепад рассеиваемой мощности на транзисторе вызывает значительно меньший перепад температуры на кристалле чем в обычной системе. Т.к. в ней имеем ещё перепад температуры на корпусе. Да и температура на корпусе в данном случае не факт , что ещё будет ниже , чем температура кипения жидкости в системе с ТТ. Скорее наоборот......

[Ulis]

Применяя ТТ в конструктиве аппарата, вы устанавливаете (в идеальных условиях) температурный режим уникальный для данного конструктива.
Для повторяемости результата необходима будет аналогичная система охлаждения-термостабилизации( в определенной мере конечно).

Добавлено через 3 минуты

Что-то изначально выпало из обсуждения, что ИСПАРИТЕЛЬНОЕ охлаждение делают из-за большего теплосъема (фазовый переход жидкость-газ) чем при теплообменном.

Эдак усилители и фреоном охлаждать начнем
Или сжиженными газами

[SashaNetrusov]

Применяя ТТ в конструктиве аппарата, вы устанавливаете (в идеальных условиях) температурный режим уникальный для данного конструктива.

В предложенном виде - тот же игольчатый (ребристый) радиатор на задней или боковой стенке, только ещё своеобразная ёмкость между транзистором и радиатором...

Добавлено через 2 минуты

Или сжиженными газами

Наверное тоже неплохой вариант для понижения температуры кипения. Типа балончик для зажигалок, вставляем в клапан и вдуваем......

Добавлено через 10 минут

Что-то изначально выпало из обсуждения, что ИСПАРИТЕЛЬНОЕ охлаждение делают из-за большего теплосъема (фазовый переход жидкость-газ) чем при теплообменном.

По закону сохранения энергии количество энергии в единицу времени (мощность) при испарении всегда равна количеству энергии при конденсации. Только энергия эта берётся с 1кв.см площади при испарении и практически мгновенно переносится на большую площадь при конденсации. Т.к. площадь конденсации большая и температура её значительно ниже температуры пара, то условия для её осуществления очень благоприятные. Необходимо только обеспечить соответствующую скорость переноса сконденсированного вещества обратно в испаритель....

[Alex_A_V]

SashaNetrusov

Следовательно перепад рассеиваемой мощности на транзисторе вызывает значительно меньший перепад температуры на кристалле чем в обычной системе.

Ну допустим несколько меньший перепад мы получили. Вопрос насколько меньший, достаточно ли этого для термостабилизации. Я не силен в схемотехнике, при изменении температуры кристалла транзистора что там у нас за параметр то плывет и как это влияет на работу усилительных каскадов. И до какого диапазона величин нам застабилизировать то надо?

Добавлено через 1 минуту
Т.е. я хочу спросить вы прикидывали до каких величин нам надо добраться? А потом уже можно прикинуть можем ли мы достичь этого с помощью ТТ.