ТЕПЛОВЫЕ ТРУБЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

Введение 3
История создания тепловых труб 4
Устройство и принцип действия тепловой трубы 5
Конструкторские типы труб 8
Практические свойства тепловых труб 11
Примеры применения тепловых труб 12
Заключение 17
Список использованной литературы 18

Весь текст будет доступен после покупки

Введение
Современным направлением электроники является уменьшение размеров устройств при увеличении степени интеграции, то есть при объединении в одном корпусе максимального количества компонентов для решения поставленной задачи. Однако применение новой базы элементов, которая позволяет уменьшить массу и габариты устройств, часто вызывает увеличение удельных рассеиваемых мощностей. Как итог, большая энергии, которая потребляется активными элементами преобразуется в тепловую, вызывая тем самым значительное повышение температуры устройства. К электронным устройствам применяются достаточно жесткие требования к надежности и производительности, однако их нормальное функционирование возможно лишь при соблюдении нормального теплового режима, другими словами, при поддержании температур элементов в определенных границах, так как большая часть элементов характеризуется зависимостью их работы от температуры. Так к негативным явлениям повышения температуры относится возникновение физико-химических процессов, которые приводят к выводу элемента из строя [1]. Поэтому очень важно обеспечить надежную систему по отведению тепла от элементов электронных устройств. Одним из эффективных устройств, служащих для отвода тепловых нагрузок, является тепловая трубка, которая характеризуется очень высокой эффективной теплопроводностью, что и послужило причиной применения систем охлаждения на тепловых трубах в очень многих сферах. Активно используются тепловые трубы и в силовой электронике, они позволяют охлаждать изолированные биполярные транзисторы, тиристоры, силовые диоды, а также успешно позволяют отвести тепло от труднодоступных источников тепла в электронных схемах. [2].

Весь текст будет доступен после покупки

История создания тепловых труб
Первое упоминание устройства, схожего с тепловой трубой, было приведено в патентной заявке 1942 года, которая позже была опубликована в качестве Патента США №2350348 от 6 июня 1944 года, содержащего информацию о холодильном агрегате. Данный патент был зарегистрирован сотрудником компании General Motors Гоглером, особенность устройства заключалась в использовании капиллярной структуры для возврата жидкости из зоны конденсации в зону испарения, что позволило решить проблему гравитации, которая значительно ограничивала применение подобных систем охлаждения. Сам термин «тепловая труба» впервые был использован в другом Патенте Гровера в 1963 году, а также в статье «Устройство, обладающее очень высокой теплопроводностью» [3]. Патент Гровера содержал описание экспериментов, проведенных с трубами из нержавеющей стали с фитилями из проволочной сетки, рабочей жидкостью при этом являлся натрий. Серийное производство тепловых труб связано с фирмой RCA, которая в течение двух лет изготавливала трубы из таких материалов как нержавеющая сталь, никель, медь, стекло, в качестве рабочей жидкости обычно использовалась вода, висмут, литий, натрий, цезий. Рабочая температура при этом достигала 1650 ?С. Ранее, в связи с интересом к применению тепловых труб на искусственном спутнике, рассматривались исследования, связанные не только с высокими рабочими температурами труб. Научные публикации конца 60-х годов свидетельствуют о расширении сферы применения тепловых труб, так для возможности лучшего охлаждения двигателей и электронных устройств были введены в эксплуатацию плоские и гибкие трубы. Только в последние несколько лет, однако, электронная промышленность приняла тепловые трубы в качестве надежных, экономически эффективных решений для высококачественных применений охлаждения. Главной особенностью тепловой трубы, которая вызвала научный интерес и определила ее обширное применение, стала ее большая теплопроводность, так как водяная труба с фитилем теперь по эффективности не кступала медному стержню [4].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Термоэлектрические охладители. Под ред. А.Л.Вайнера. – С.:Радио и связь, 1993.
2. Системы охлаждения на основе тепловых труб [Электронный ресурс]- режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sistemy-ohlazhdeniya-na-osnove-teplovyh-trub Дата обращения: 28.10.2019 г.
3. Саламатов Ю.П. Идеализации технических систем [Электронный ресурс] / режим доступа: http://www.trizminsk.org/e/21102200.htm Дата обращения: 29.10.2019 г.
4. П. Д. Дан, Д. А. Рей. Тепловые трубы. Heat Pipes, 1976 / Пер. с англ. Ю. А. Зейгарника. М.: Энергия, 1979.
5. Муратов А.В. Способы обеспечения тепловых режимов РЭС: учебное пособие / А. В. Муратов, Н. В. Ципина; ГОУВПО "Воронежский гос. технический ун-т". - Воронеж: Воронежский гос. технический ун-т, 2007. - 98 с
6. Тепловые трубы в системах охлаждения осветительных приборов [Электронный ресурс] - режим доступа: https://www.okbplaneta.ru/upload/iblock/a79/11_47.pdf Дата обращения: 28.10.2019 г.

Весь текст будет доступен после покупки