Рассеиваемая радиатором мощность

[n_bogoyavlensky]

Здравствуйте!

Поясните, пожалуйста, суть термина.
Как подобрать радиатор, если известна мощность, которую необходимо рассеять и температура окружающей среды?

Спасибо.

[Ослик Иа]

По эмпирической формуле, которая учитывает:
- предельно допустимую температуру элемента
- температуру окружающей среды
- тепловое сопротивление радиатора
- несколько других параметров
Самой формулы у меня под рукой нет (да они ещё и отличаются в разных источниках). Однако, поиск по словам "расчёт радиатора" уже второй ссылкой ссылкой дал вот такую страницу http://skr.radioman.ru/thermal/radiator.php
Уверен, что если смотреть дальше, то можно найти и формулу, и теорию.

[Alex]

о эмпирической формуле, которая учитывает:
- предельно допустимую температуру элемента
- температуру окружающей среды
- тепловое сопротивление радиатора

Если формула учитывает эти две температуры и тепловое сопротивление радиатора, то она вовсе не эмпирическая, а абсолютно точная, и ни от каких

- несколько других параметров

не зависит.

Называется "Тепловой Закон Ома": T2-T1= P*r,

А вот расчет этого самого r (теплового сопротивления) - вон он да, эмпирический, потому что зависит от размера (площади) радиатора, от его конструкции (наличия ребер, их толщины, шага, ориентации), материала, цвета и чистоты поверхности, абсолютной температуры поверхности, движения воздуха и т.д.

[Jazzer]

Alex, придираетесь батенька

По теме, цитирую Костю Мусатова:
Костя Мусатов:
Андрей, рассчет радиаторов дело, хотя и простое, но несколько мудреное. Начинать его надо со схемы. Сначала берем описание транзистора. Для примера irfp140n: Rqjc=1.1 Rqcs=0.24 (если со слюдой, то та же 1 получится. Итого имеем уже 2.1 К/Вт. Допустимая температура кристалла 175, я бы не мучил бы так сильно и оставил бы 160. Летом около усилителя может быть 40 грудусов. Итого получаем 120 градусов градиента. А теперь берем радиатор на 1К/Вт и максимальная мощность будет 39Вт, если взять 0,3К/Вт, то получим 50Вт. Радиатор больше в 3.3 раза, а мощность только на десятки процентов. Уберем прокладку и получаем 73Вт, но на радиаторе напряжение. Заметь, что 140Вт из паспорта ни как не получить. Можно взять радиатор на 0.25К/Вт, поставить на него 4 транзистора через прокладки и рассеять 160Вт (по 40). Температура его при этом будет на 40 градусов выше окружающей (летом можно обжечься - 80 градусов). Площадь для ребристого радиатора можно посчитать из теплоотдачи 1мВт/К/см^2. Нам потебуется радиатор площадью 4000см^2. Радиатор с твоего рисунка имеет 15 ребер по 3см итого 90см + 16см лицевой поверхности (столько же задней не считаем - она не обдувается). Для 4000см^2 потребуется радиатор высотой 4000/106=37см.
==========
К примеру:
На транзисторе рассеивается мощность 30 W. Берем температуру окр.среды: 30 C Град., максимальную допустимую 70 C Град. Дельта составит 70-30=40 C Град.
По ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОЙ (!) формуле считаем допустимое C/W:
40 C/30 W =1,333 C/W
Радиатор должен иметь показатель C/W не более (в численном выражении), лучше менее.

Расчет C/W радиатора:
C/Watt = 50/SQRT A (где A -площадь теплоотвода в см2).
К примеру радиатор площадью 1200 см2 имеет C/W = 50/SQRT 1200 = 50/34.64 =1.44 C/W
Для примера выше - маловато...

[tbvbor]

здесь кое что о расчете радиаторах
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=16007

[Grand_pro]

А подскажите пожалуйста вот этот радиатор http://www.chipdip.ru/product/hs-110-150.aspx сможет рассеять 25 Ватт ?
И ещё вопрос по силумину, насколько радиатор сделанный из него хуже, чем с обычного алюминия?

[mAxSpace]

Я пользуюсь империческим расчётом - 15см квадратных поверхности радиатора на один ватт выходной мощности усилителя - все конструкции получились удачными и без излешнего "переохлаждения"
Подразумевается что радиатор представляет из себя нечто среднее и расположен в корпусе где обеспечивается естественный приток воздуха.
Метод неприменим к радиаторам для процессоров компов и аналогичным имеющих малый шаг между пластинами - для таких нужен принудительный приток воздуха, т.к. в такие щели "воздух сам протиснуться может с трудом"

[Grand_pro]

mAxSpace,спасибо за совет, попробую так же сделать.

[al2sav]

Вообще-то эмпирическое значение 20 кв. см на ватт рассеиваемой мощности; вот уже пятый десяток лет не подводит ни в каких условиях. Хотя, м.б. и есть чуток избыточности...

[Grand_pro]

Вообще-то эмпирическое значение 20 кв. см на ватт рассеиваемой мощности

в любом случае возьму с запасом , а то вдруг в пустыню Гобби с усилителем придётся ехать

[Pasha_Kiev]

Метод неприменим к радиаторам для процессоров компов и аналогичным имеющих малый шаг между пластинами - для таких нужен принудительный приток воздуха, т.к. в такие щели "воздух сам протиснуться может с трудом"

Много раз слышал/читал эту фразу. Но ни разу не слышал теоретического обоснования вреда малого шага рёбер, или эмпирических данных.
Начиная с какого расстояния между рёбрами ухудшается теплообмен?

[mAxSpace]

Начиная с какого расстояния между рёбрами ухудшается теплообмен?

Чем меньше шаг между рёбрами тем хуже он охлаждается, нормальным я считаю если между рёбрами 4...5мм при том что сами рёбра не длинне(от подошвы радиатора к кончику) 20...30мм.
В более схожных случаях лучше применить или большую площадь или принудительный обдув.
Кстати, можно на радиатор нацепить 4-6 транзисторов и пустить через них ток, потом посмотреть при какой мощности радиатор достигает критической температуры, но тут придётся ещё учесть пик фактор музыкального сигнала....

[Pasha_Kiev]

mAxSpace
А если рассмотреть другой случай. Возьмём например 2 одинаковых радиатора "процессорного" вида с шагом рёбер 1,5-2 мм. У одного выломаем половину рёбер (через одно). Толщину рёбер пока оставим в покое, слишком тонкие рёбра, имхо, бесполезны только с обдувом. Какой из них будет лучше работать? Я думаю, "оригинальный", тк при "прореживании" "площадь окна" для прохода воздуха увеличилась незначительно, а площадь поверхности уменьшилась вдвое.

[mAxSpace]

Возьмём например 2 одинаковых радиатора "процессорного" вида с шагом рёбер 1,5-2 мм

Без кулера они в любов виде неинтересны, с куллером я на один радиатор умещал STK - два по 100ват.
Насколькоя помню они по площади около 50...60ватт еслиб не такие маленькие растояния между шипами, т.е. если проредить я думаю больше 20...30ватт в пассивном варианте не получиться.

[GiGaNT]

А так же не стоит забывать в каком классе усилок (А,АВ,D и тд).
Во-первых разная мощность на тепло уходит, во-вторых класс А постоянно жарит, остальные в импульсе.

[Grand_pro]

во-вторых класс А постоянно жарит

Это точно, радиатор при этом всё сильнее и сильнее разогревается, и до какой температуры он дойдёт зависит от площади и от температуры окружающей среды.

[sash.0594]

не помню откуда , но есть вот такая формула в моей тетрадочке P= S / К , где S - площадь радиатора см . квадратные, К - к-т . К=33 - для естесств. вентиляции , К=11 - для принудительного обдува

[TarasBoolba]

mAxSpace
А если рассмотреть другой случай. Возьмём например 2 одинаковых радиатора "процессорного" вида с шагом рёбер 1,5-2 мм. У одного выломаем половину рёбер (через одно). Толщину рёбер пока оставим в покое, слишком тонкие рёбра, имхо, бесполезны только с обдувом. Какой из них будет лучше работать? Я думаю, "оригинальный", тк при "прореживании" "площадь окна" для прохода воздуха увеличилась незначительно, а площадь поверхности уменьшилась вдвое.

из алюминиевой фольги можно зделать прекрасный тепло изолятор нада ток зделать зазор между слоями фольги 0.5мм. комп вентилятор херовый тем что без вентилятора он ефективен на 25-30% свой площади в лутчем случае. но работать будет как большой кусок метала будет упорно отбирать тепло... если баланс не щитать а ставить с охереть запасом то и комп кулер в качестве радиатора катит....
ну а если уж совсем тоска с радиаторами и в умзч нечего ткнуть ставте с вентилятором и регулятор с ПИД законм чтоб стартовал гдето с 55 градусов(зависит от конструкции). ах да ешо нюанс батенька а вы вкурс что у комп вентилятор зделан из прес порошка ? и что доля алюминия там 70% ... вобщем какашка ставить комп кулера в нормальный девайс .. не кошерно ето.. не солидно платить по по пару баков за епкос и аналог девайс а економить на радиаторе...

1.Суть процесса отовести тепло от горячего транзистора холодному воздуху радиатор всеголиш инструмент.
2. теполобмен воздух радиатор на 96% конвективный остальное излучение, фазовые переходы и тд.. конвективный теплообмен наиболее ефективен при ламинарном потоке воздуха без завихрений (турбуленция). итак если зазор мал слои нагретого воздуха в плоскости потока расширяются и препятствуют потоку притом ето проявляется тем сильней чем меньше зазор. Из етого можно зделать вывод что неоходимо раздвинуть рёбра настолько чтобы воздух успевал нагреца в 70% потока и не создал турбулентных заторов. если зазор будет слишком велик то работать будет только прирёберный слой потока. однако нада заметить что с ростом блины ребра необходимо расширять зазор.
3. компютерные вентиляторы убоги в основной масе до немогу.
3. а. они работают на нагнетательном принципе притом нагнетатель - осевой вентилятор кагбуто специально разрабы забывают что воздух не физическая житкость).
3.б. в центре нагнетаемой точки давление равно нулю относительно края ввиду чего есть неефективность по площади
3.в. поскольку они работают на турбулентном принципе ими создается ощутимий и не приятный шум. (зато всегда можно клиенту впарить вентилятор потише и рубать бабло)
однако есть и плюсы материалоемкость и стоимость габариты но ...

[Ulis]

из алюминиевой фольги можно зделать прекрасный тепло изолятор нада ток зделать зазор между слоями фольги 0.5мм. комп вентилятор херовый тем что без вентилятора он ефективен на 25-30% свой площади в лутчем случае. но работать будет как большой кусок метала будет упорно отбирать тепло... если баланс не щитать а ставить с охереть запасом то и комп кулер в качестве радиатора катит....
ну а если уж совсем тоска с радиаторами и в умзч нечего ткнуть ставте с вентилятором и регулятор с ПИД законм чтоб стартовал гдето с 55 градусов(зависит от конструкции). ах да ешо нюанс батенька а вы вкурс что у комп вентилятор зделан из прес порошка ? и что доля алюминия там 70% ... вобщем какашка ставить комп кулера в нормальный девайс .. не кошерно ето.. не солидно платить по по пару баков за епкос и аналог девайс а економить на радиаторе...

1.Суть процесса отовести тепло от горячего транзистора холодному воздуху радиатор всеголиш инструмент.
2. теполобмен воздух радиатор на 96% конвективный остальное излучение, фазовые переходы и тд.. конвективный теплообмен наиболее ефективен при ламинарном потоке воздуха без завихрений (турбуленция). итак если зазор мал слои нагретого воздуха в плоскости потока расширяются и препятствуют потоку притом ето проявляется тем сильней чем меньше зазор. Из етого можно зделать вывод что неоходимо раздвинуть рёбра настолько чтобы воздух успевал нагреца в 70% потока и не создал турбулентных заторов. если зазор будет слишком велик то работать будет только прирёберный слой потока. однако нада заметить что с ростом блины ребра необходимо расширять зазор.
3. компютерные вентиляторы убоги в основной масе до немогу.
3. а. они работают на нагнетательном принципе притом нагнетатель - осевой вентилятор кагбуто специально разрабы забывают что воздух не физическая житкость).
3.б. в центре нагнетаемой точки давление равно нулю относительно края ввиду чего есть неефективность по площади
3.в. поскольку они работают на турбулентном принципе ими создается ощутимий и не приятный шум. (зато всегда можно клиенту впарить вентилятор потише и рубать бабло)
однако есть и плюсы материалоемкость и стоимость габариты но ...

Offтопик:
СудЯ по стилю изложения - праздники в разгаре

[Starichok]

Offтопик:
нет, праздники тут не причем. это обыкновенная безграмотность.