Cal * stopień / wat - jaki jest ten parametr chłodnicy?

Zbliża się kwestia wyboru grzejnika do tranzystora mocy lub dioda dużej mocy, z reguły mamy już wyniki wstępnych obliczeń dotyczących mocy, której element będzie potrzebował rozproszyć przez chłodnicę wokół otaczającego powietrza. W jednym przypadku będzie to 5 watów, w pozostałych 20 itd.

Aby rozproszyć więcej mocy, potrzebujesz grzejnika o większej powierzchni kontaktu z powietrzem, a jeśli dla tego samego tranzystora pracującego w tym samym trybie, weź mniejszy grzejnik, wówczas grzejnik będzie bardziej ogrzewany.

Stwierdzenie to dotyczy więc tego samego klucza: im większa powierzchnia grzejnika w kontakcie z powietrzem, tym więcej ciepła zostanie rozproszone i tym mniej grzejnik się nagrzeje. Oznacza to, że im dłuższy grzejnik i im bardziej rozgałęziony jest jego profil, tym lepiej rozprasza ciepło i odpowiednio mniej się nagrzewa.

Jeśli na przykład weźmiemy pod uwagę dwa grzejniki wykonane z profilu o tym samym rozmiarze i kształcie, ale o różnych długościach, to dłuższy grzejnik rozprasza ciepło szybciej niż krótszy. Właśnie z tym przepisem parametr cal * stopień / wat, znormalizowany dla większości dostępnych obecnie na rynku grzejników i nazywany „specyficznym oporem cieplnym”, jest ściśle powiązany. W tym parametrze nie ma danych o obszarze, to znaczy danych o długości.

Istota tej ilości

Cal * stopień / wat - wartość użyta z dużą siłą. To nie jest specyficzne do chłodnicy, a właściwie do profilu metalowego - do kształtu profilu, do poprzecznych wymiarów profilu metalowego, od którego odcinany jest ten element pod nazwą „grzejnik”. Grzejnik 1-calowy będzie miał dwa stopnie / wat grzejnika 2-calowego wykonanego z tego samego metalu o dokładnie takim samym profilu.

Dwukrotnie krótszy grzejnik nagrzeje się dwa razy więcej stopni w stosunku do otaczającego powietrza przy tej samej mocy cieplnej przekazywanej do niego. Aby więc 2-calowy grzejnik w naszym przykładzie nagrzewał się w taki sam sposób, jak 1-calowy grzejnik o tym samym profilu, będziesz musiał dostarczyć dwa razy więcej watów w postaci ciepła.

W ten sposób otrzymujemy prostą interpretację parametru cal * stopień / wat wskazanego dla konkretnego grzejnika. Ten parametr pokazuje, ile calów grzejnika (długość!) Wybranego profilu należy zastosować, aby uzyskać różnicę temperatur wynoszącą 1 ° C między powierzchnią grzejnika a otaczającym powietrzem przy ciągłym rozpraszaniu mocy 1 wata. Oczywiście ten parametr ma zastosowanie tylko do grzejników, których profil (kształt przekroju) jest taki sam na całej długości.

Zapytajmy na przykład o liczbę watów, które należy rozproszyć. Ustawmy różnicę temperatur, którą należy uzyskać między powierzchnią grzejnika a powietrzem - jest to opór cieplny.

Teraz, znając parametr cal * stopień / wat, możemy łatwo obliczyć wymaganą długość grzejnika, po prostu dzieląc ją przez uzyskany opór cieplny. Byliśmy więc przekonani, że parametr cal * stopień / wat jest parametrem profilu grzejnika, który sam w sobie nie jest w żaden sposób związany z jego długością. Możesz po prostu podzielić ten parametr przez długość istniejącego grzejnika w calach, a tym samym dokładnie uzyskać wartość jego oporu cieplnego.

Przykład obliczeniowy

Załóżmy, że istnieje grzejnik o parametrze „oporność cieplna” równym 3,1 cala * stopni / wat. Długość grzejnika 100 mm wynosi 100 / 25,4 = 3,937 cala. Podziel 3,1 przez długość w calach: 3,1 / 3,937 = 0,7874 (stopnie / wat) - jest to opór cieplny grzejnika Rt. Ile watów potrzebujesz do rozproszenia?

Powiedzmy, że P = 20 watów.Ile nagrzewa się wybrany grzejnik w stosunku do temperatury otoczenia?

dt = Rt * P = 20 * 0,7874 = 15,74 ° C

Oznacza to, że jeśli nasz grzejnik znajduje się na wolnym powietrzu i dostarczana jest do niego moc cieplna 20 W, a temperatura powietrza wynosi + 25 ° C, wówczas temperatura grzejnika wyniesie 25 + 15,74 = 40,74 ° C.