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Pressupostos: (1) condições de estado estacionário, (2) caso Transistor é isotérmico, (3) a superfície superior experimenta convecção; perdas insignificantes de bordas, (4) Leads fornecer caminho de condução entre caso e alimentação, (5) a radiação Insignificante (6), a geração de energia Insignificante na leads devido ao fluxo de corrente, (7)
Insignificante convecção a partir da superfície de leads.
PROPRIEDADES: (Dado): Ar, g, um k = 0,0263 W / m⋅K; Colar, g, p k = 0,12 W / m⋅K; Metal leads, k "=
25 W / m⋅K.
ANÁLISE: (a) definir o transistor como o sistema e identificar modos de transferência de calor.

Onde=where
Rearranging and solving for Tc ,= Reorganizando e resolvendo para Tc,

Substituting numerical values, with the air-gap condition= Substituindo os valores numéricos, com a condição de ar-gap

PROBLEMA 1,71 (Cont.)
Com a condição de massa (g, pk = 0,12 W / m⋅K), Tc = 39,9 ° C. Como era esperado, o efeito do condutor pasta é para melhorar o acoplamento entre a placa de circuito e o caso. Assim, Tc diminui.
(b) Uso do teclado para introduzir as equações do modelo para o espaço de trabalho, IHT tem sido utilizado para realizar a cálculos desejados. Para os valores de k = "200 e 400 W / m⋅K e coeficientes de convecção na gama de 50 a 250 W / m2
⋅K, a equação de equilíbrio de energia pode ser utilizada para calcular a dissipação de potência para uma temperatura caso máximo permitido de 40 ° C.

Como indicado pelo balanço de energia, a dissipação de potência aumenta linearmente com o aumento h, bem como com o aumento k ". Para h = 250 W / m2
⋅K (resfriamento do ar melhorada) e k "= 400 W / m⋅K (cobre conduz), o transistor pode dissipar-se de 0,63 W.
COMENTÁRIOS: Benefícios adicionais podem ser obtidos através do aumento da transferência de calor através do fosso que separa o caso da placa, talvez através da inserção de um material altamente condutor a lacuna.