Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность
Рассмотрен циклический режим работы термоэлектрического охлаждающего устройства (ТЭУ) и определена взаимосвязь показателей надежности ТЭУ и основных значимых параметров. Полученные соотношения позволяют оценить влияние достаточно широкого круга физических параметров на показатели надежности ТЭУ, раб...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2003 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2003
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70716 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность / В.П. Зайков, В.Ф. Моисеев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 6. — С. 35-38. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859898882592342016 |
|---|---|
| author | Зайков, В.П. Моисеев, В.Ф. |
| author_facet | Зайков, В.П. Моисеев, В.Ф. |
| citation_txt | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность / В.П. Зайков, В.Ф. Моисеев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 6. — С. 35-38. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Рассмотрен циклический режим работы термоэлектрического охлаждающего устройства (ТЭУ) и определена взаимосвязь показателей надежности ТЭУ и основных значимых параметров. Полученные соотношения позволяют оценить влияние достаточно широкого круга физических параметров на показатели надежности ТЭУ, работающего в циклическом режиме, по сравнению с непрерывным.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:56:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 6
35
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÌÈÊÐÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
27.12 2002 ã. � 23.07 2003 ã.
Îïïîíåíò ê. ô.-ì. í. Ë. Í. ÂÈÕÎÐ
(Èí-ò òåðìîýëåêòðè÷åñòâà, ã. ×åðíîâöû)
Ê. ò. í. Â. Ï. ÇÀÉÊÎÂ, ê. ò. í. Â. Ô. ÌÎÈÑÅÅÂ
Óêðàèíà, ã. Îäåññà, ÍÈÈ «Øòîðì»
Ïîëó÷åííûå ñîîòíîøåíèÿ ïîçâîëÿþò
âåñòè îïòèìèçèðîâàííîå ïðîåêòèðîâà-
íèå ÐÝÀ ñ èñïîëüçîâàíèåì òåðìîýëåêò-
ðè÷åñêèõ óñòðîéñòâ íà îñíîâå ïðîãíî-
çèðóåìûõ ïîêàçàòåëåé íàäåæíîñòè.
Îäíèì èç íàèáîëåå ïðèåìëåìûõ ñïîñîáîâ îáåñ-
ïå÷åíèÿ òåïëîâîãî ðåæèìà ýëåìåíòîâ è ñîñòàâíûõ
÷àñòåé ÐÝÀ ÿâëÿåòñÿ òåðìîýëåêòðè÷åñêèé, ê ÷èñëó
îñíîâíûõ ïðåèìóùåñòâ êîòîðîãî ñëåäóåò îòíåñòè ïðè-
ìåðíîå ñîîòâåòñòâèå ïîêàçàòåëåé íàäåæíîñòè, ìàñ-
ñîãàáàðèòíûõ õàðàêòåðèñòèê ýëåìåíòîâ ýëåêòðîíèêè
è òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ óñòðîéñòâ (ÒÝÓ).
Èñïîëüçîâàíèå ÒÝÓ ïðèçâàíî ïîâûñèòü íàäåæ-
íîñòü ÐÝÀ çà ñ÷åò îáåñïå÷åíèÿ òåïëîâûõ ðåæèìîâ
òåðìîçàâèñèìûõ ýëåìåíòîâ. Ïðè ýòîì ÒÝÓ êàê äî-
ïîëíèòåëüíî ââîäèìûé ýëåìåíò äîëæåí îáëàäàòü áî-
ëåå âûñîêèì ïîêàçàòåëåì íàäåæíîñòè, ÷òîáû íå ñíè-
çèòü íàäåæíîñòü àïïàðàòóðû â öåëîì.
Íàäåæíîñòü ÒÝÓ, êàê è ÐÝÀ â öåëîì, çàâèñèò îò
ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ, êîòîðûå âûçûâàþò äî
30% âñåõ îòêàçîâ [1, ñ. 151].
Ðàçëè÷àþò ñëåäóþùèå ðåæèìû ðàáîòû ÒÝÓ âî
âðåìåíè: íåïðåðûâíûé (ñòàöèîíàðíûé), êðàòêîâðå-
ìåííûé è öèêëè÷åñêèé (ïåðèîäè÷åñêèé) [2, ñ. 7, 8].
 ïåðâîì ñëó÷àå ÒÝÓ, êàê è ÐÝÀ, â òå÷åíèå äîñòà-
òî÷íî áîëüøîãî ïðîìåæóòêà âðåìåíè ïîòðåáëÿåò è
ðàññåèâàåò ïîñòîÿííóþ ïî âåëè÷èíå ìîùíîñòü, ïðè
ýòîì òåïëîâîé ðåæèì ÐÝÀ ñ ÒÝÓ ïîëíîñòüþ óñòàíàâ-
ëèâàåòñÿ. Òàêîé ðåæèì ðàáîòû ÒÝÓ ðàññìîòðåí â [3].
Âî âòîðîì ñëó÷àå ÒÝÓ âêëþ÷àåòñÿ íà íåáîëüøîé
ïðîìåæóòîê âðåìåíè, â òå÷åíèå êîòîðîãî òåïëîâîé
ðåæèì íå óñòàíàâëèâàåòñÿ.  äàííîì ñëó÷àå òåïëî-
âîé ðåæèì áóäåò çàâèñåòü íå òîëüêî îò âåëè÷èíû ïîä-
âîäèìîé ìîùíîñòè è óñëîâèé òåïëîîáìåíà, íî è îò
äëèòåëüíîñòè âêëþ÷åíèÿ.
 òðåòüåì ñëó÷àå âêëþ÷åíèå è âûêëþ÷åíèå ïðî-
èñõîäÿò ÷åðåç îïðåäåëåííûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè
(öèêë). Öèêëè÷åñêèé ðåæèì � ýòî ðåæèì, ñâÿçàí-
íûé ñî ñðàâíèòåëüíî ÷àñòûìè âêëþ÷åíèÿìè è îòêëþ-
÷åíèÿìè àïïàðàòóðû.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå
âëèÿíèÿ öèêëè÷åñêîãî ðåæèìà ðàáîòû òåðìîýëåìåí-
òà (ïåðåïàä òåìïåðàòóð ∆T>0) íà îñíîâíûå ïîêàçàòå-
ëè íàäåæíîñòè. Ïðè ðàññìîòðåíèè ïîêàçàòåëåé íà-
äåæíîñòè, à èìåííî, èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ (λ) è
ÂËÈßÍÈÅ ÖÈÊËÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÐÅÆÈÌÀ ÐÀÁÎÒÛ
ÎÕËÀÆÄÀÞÙÅÃÎ ÒÅÐÌÎÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ
ÍÀ ÅÃÎ ÍÀÄÅÆÍÎÑÒÜ
âåðîÿòíîñòè áåçîòêàçíîé ðàáîòû (Ð), èñïîëüçóþòñÿ
îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ è äîïóùåíèÿ, àíàëîãè÷íûå ïðè-
íÿòûì â [3].
Îñíîâíûì ïàðàìåòðîì öèêëè÷åñêîãî ðåæèìà
ÿâëÿåòñÿ ñêâàæíîñòü ðàáîòû ÒÝÓ ϕ, êîòîðóþ
ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå ñîîòíîøåíèÿ
µ+
=
τ+τ
τ=ϕ
1
1
âûêëâêë
âêë , (1)
Ïðè íåïðåðûâíîì ðåæèìå ðàáîòû ÒÝÓ [3] τâûêë→0;
ϕ→1,0; Êý→1,0; µ→0 (Êý � êîýôôèöèåíò ýêñïëóàòà-
öèè, ó÷èòûâàþùèé çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè îòêà-
çîâ ýëåìåíòîâ îò óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè).
Ïðè îòêëþ÷åííîì ÒÝÓ τâêë→0; τâûêë→∞; ϕ→0;
Êý→0; µ→∞.
Ïðè öèêëè÷åñêîì ðåæèìå ðàáîòû ÒÝÓ τâêë≠0;
τâûêë≠0; ϕ≠0; Êý≠0; µ≠0. Äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ñêâàæ-
íîñòè ϕ íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îò 0 äî 1,0.
Îïûò ýêñïëóàòàöèè ÒÝÓ â öèêëè÷åñêîì ðåæèìå
ïîêàçûâàåò, ÷òî ÷àñòûå âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ ïðè-
âîäÿò ê äîñòàòî÷íî áîëüøîìó ÷èñëó îòêàçîâ. Ìîæíî
ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ôèçè÷åñêàÿ ïðèðîäà îòêàçîâ ÒÝÓ
ïðè âêëþ÷åíèÿõ è âûêëþ÷åíèÿõ, ïî àíàëîãèè ñ ïîëó-
ïðîâîäíèêîâûìè ýëåìåíòàìè ýëåêòðîíèêè [1, ñ. 155],
çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî âî âðåìÿ ïåðåõîäíûõ ïðîöåñ-
ñîâ â òåðìîýëåìåíòàõ âîçíèêàþò òîêè è íàïðÿæåíèÿ,
âåëè÷èíà êîòîðûõ âî ìíîãî ðàç ïðåâûøàåò íîìèíàëü-
íûå çíà÷åíèÿ, õîòÿ è êðàòêîâðåìåííî, ò. å. êîýôôèöè-
åíò íàãðóçêè (ðåæèìà) íàìíîãî áîëüøå 1. Êðîìå òîãî,
ïðè ïðîõîæäåíèè òîêà ÷åðåç òåðìîýëåìåíò âîçíèêàåò
ðàçíîñòü òåìïåðàòóð íà ñïàÿõ, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîÿâ-
ëåíèþ òåðìîìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé â ìîäóëå.
Ìíîãîêðàòíûå âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ, â ñâîþ î÷å-
ðåäü, ìîãóò ïðèâåñòè ê ðàçðóøåíèþ ñïàÿ (ìåòàëë�
ïîëóïðîâîäíèê), à çíà÷èò, ê îòêàçó ÒÝÓ, ò. ê. âñå òåð-
ìîýëåìåíòû â ìîäóëå ñîåäèíåíû ïîñëåäîâàòåëüíî.
Òàêèì îáðàçîì, ðàáîòà ÒÝÓ â öèêëè÷åñêîì ðå-
æèìå ïðè ÷àñòûõ âêëþ÷åíèÿõ è îòêëþ÷åíèÿõ çíà-
÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåò èíòåíñèâíîñòü îòêàçîâ, ò. å.
ñíèæàåò âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû. Ïðè ýòîì
ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî íàèáîëüøàÿ ïëîòíîñòü îòêà-
çîâ èìååò ìåñòî â íà÷àëüíûé ïåðèîä âðåìåíè ðà-
áîòû ÒÝÓ, ïðè÷åì ÷èñëî îòêàçîâ ðàñòåò ñ óâåëè-
÷åíèåì ÷àñòîòû öèêëîâ.
ãäå τâêë �
τâûêë �
µ =
âðåìÿ âêëþ÷åíèÿ (ðàáîòû) ÒÝÓ;
âðåìÿ âûêëþ÷åíèÿ (ïàóçû) ÒÝÓ;
τâûêë/τâêë.
36
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÌÈÊÐÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 6
Èñõîäÿ èç äàííûõ ïî ýêñïëóàòàöèè ÒÝÓ â öèêëè-
÷åñêîì ðåæèìå ñëåäóåò îòìåòèòü ñëåäóþùåå: ïðè
îäíîé è òîé æå ñêâàæíîñòè ϕ ÷àñòîòà âêëþ÷åíèé è
âûêëþ÷åíèé ÒÝÓ ìîæåò èçìåíÿòüñÿ â äîñòàòî÷íî øè-
ðîêèõ ïðåäåëàõ â çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè öèêëà
(τâêë+τâûêë).  ýòîì ñëó÷àå êîýôôèöèåíò ýêñïëóàòà-
öèè ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå
Êý=ϕ+ψ, (2)
ïðè÷åì âåëè÷èíà ψ ìîæåò àïïðîêñèìèðîâàòüñÿ ýì-
ïèðè÷åñêîé çàâèñèìîñòüþ, ïîëó÷åííîé ïî ðåçóëüòà-
òàì ýêñïëóàòàöèè ÒÝÓ â ñîñòàâå ÐÝÀ è èñïûòàíèé
íà áåçîòêàçíîñòü:
Ψ=àN,
ãäå à=8,5; N � ÷àñòîòà âêëþ÷åíèé è âûêëþ÷åíèé, 1/÷.
Ïðè N<0,1 Ψ→0 è Êý→ϕ, ýòî íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå-
÷àþùèéñÿ ðåæèì ïðè ýêñïëóàòàöèè ÐÝÀ ñ ÒÝÓ. Â
ýòîì ñëó÷àå ÷àñòîòà âêëþ÷åíèé è âûêëþ÷åíèé ïðàê-
òè÷åñêè íå âëèÿåò íà âåëè÷èíó èíòåíñèâíîñòè îòêà-
çîâ è öåëèêîì îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷èíîé ϕ.
Äëÿ öèêëè÷åñêîãî ðåæèìà (Êý=ϕ) è â ñîîòâåò-
ñòâèè ñ [3] ðàññìîòðèì ñîîòíîøåíèå, îïè-
ñûâàþùåå ôóíêöèîíàëüíóþ çàâèñèìîñòü èíòåíñèâ-
íîñòè îòêàçîâ λö îò çíà÷èìûõ ïàðàìåòðîâ ÒÝÓ, ðà-
áîòàþùèõ â ðåæèìàõ ìàêñèìàëüíîé õîëîäîïðîèç-
âîäèòåëüíîñòè (Q0max) è ìàêñèìàëüíîãî õîëîäèëü-
íîãî êîýôôèöèåíòà (Emax).
à) Äëÿ ðåæèìà Q0max (Â=1,0)
ϕΘ=
λ
λ
0
ö
n
, (3)
Íà ðèñ. 1, à ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü λö/(nλ0)=f(ϕ)
ïðè çàäàííûõ çíà÷åíèÿõ Θ äëÿ ðåæèìà Q0max. Àíàëèç
çàâèñèìîñòåé ïîêàçûâàåò âîçìîæíîñòü ñ óìåíüøå-
íèåì ñêâàæíîñòè ϕ óìåíüøèòü èíòåíñèâíîñòü îòêà-
çîâ â öèêëè÷åñêîì ðåæèìå áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê ïî
ñðàâíåíèþ ñ íåïðåðûâíûì ðåæèìîì (ϕ=1,0). Òàê,
ïðè Θ=0,6 è èçìåíåíèè ϕ îò 1,0 äî 0,5 èíòåíñèâíîñòü
îòêàçîâ óìåíüøàåòñÿ âäâîå. Ñ ðîñòîì Θ èíòåíñèâ-
íîñòü îòêàçîâ óâåëè÷èâàåòñÿ ïðè çàäàííîì ϕ, äîñòè-
ãàÿ ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèé ïðè ϕ=1,0.
á) Äëÿ ðåæèìà Emax (Â=Θ)
Θ∆+
ϕ
∆+Θ
=
λ
λ
0
max
0
max4
0
ö
1
1
T
T
T
T
n
, (4)
Íà ðèñ. 1, á ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü λö/(nλ0)=f(ϕ)
ïðè çàäàííûõ çíà÷åíèÿõ Θ äëÿ ðåæèìà Åmax. Àíàëèç
çàâèñèìîñòåé ïîêàçûâàåò âîçìîæíîñòü óìåíüøåíèÿ
èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ ñ óìåíüøåíèåì ñêâàæíîñòè
ϕ (òàê, ïðè èçìåíåíèè ϕ îò 1,0 äî 0,5 ïðè Θ=0,6
èíòåíñèâíîñòü îòêàçîâ óìåíüøàåòñÿ âäâîå). Ñ ðîñ-
òîì Θ èíòåíñèâíîñòü îòêàçîâ óâåëè÷èâàåòñÿ ïðè çà-
äàííîì çíà÷åíèè ϕ.
Ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ
ñîîòâåòñòâóåò íåïðåðûâíîìó ðåæèìó ðàáîòû (ϕ=1,0).
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðè çàäàííûõ çíà÷åíèÿõ Θ è ϕ
èíòåíñèâíîñòü îòêàçîâ â ðåæèìå Emax çíà÷èòåëüíî
ìåíüøå, ÷åì â ðåæèìå Q0max (òàê, ïðè ϕ=0,5 è Θ=0,6
( )( ) 3,0
max0
0ö
=λλ
Q
n , à ( )( ) 07,0
max0
0ö
=λλ
E
n , ò. å. èíòåí-
ñèâíîñòü îòêàçîâ â ðåæèìå Emax â 4,3 ðàçà ìåíüøå,
÷åì â ðåæèìå Q0max.
Çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ
max0max
0
ö
0
ö
QE
nn
λ
λ
λ
λ
îò
îòíîñèòåëüíîãî ïåðåïàäà òåìïåðàòóð Θ àíàëîãè÷íà
ïðèâåäåííîé â [3] è ïîêàçûâàåò âîçìîæíîñòü óìåíü-
øåíèÿ èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê
ïðè Θ<0,4 ïðè ðàáîòå îõëàæäàþùåãî òåðìîýëåìåí-
òà â ðåæèìå Emax.
Îòíîøåíèå èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ â öèêëè÷åñêîì
ðåæèìå ê èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ â íåïðåðûâíîì
êîëè÷åñòâî òåðìîýëåìåíòîâ, øò.;
íîìèíàëüíîå çíà÷åíèå èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ îäíîãî
òåðìîýëåìåíòà, 1/÷;
îòíîñèòåëüíûé ïåðåïàä òåìïåðàòóð, îòí. åä.;
îòíîñèòåëüíûé ðàáî÷èé òîê, îòí. åä.
ãäå n �
λ0 �
Θ �
B �
ìàêñèìàëüíûé ïåðåïàä òåìïåðàòóð, Ê;
òåìïåðàòóðà òåïëîïîãëîùàþùåãî ñïàÿ, Ê.
ãäå ∆Tmax �
Ò0 �
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü îòíîñèòåëüíîé âåëè÷èíû èíòåíñèâíîñòè îòêàçîâ λö/(nλ0) îò ñêâàæíîñòè ϕ ïðè çàäàííûõ çíà-
÷åíèÿõ Θ â ðåæèìå Q0max (à) è â ðåæèìå Emax (á)
0 0,2 0,4 0,6 0,8 ϕ
0
ö
λ
λ
n
0,8
0,6
0,4
0,2
Θ=1,0
0,8
0,6
0,4
á)
0
ö
λ
λ
n
0,8
0,6
0,4
0,2
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 ϕ
Θ=1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
a)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 6
37
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÌÈÊÐÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
ðåæèìå λí äëÿ ðåæèìà Q0max (è äëÿ ðåæèìà Emax)
ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå
.
í
ö ϕ=
λ
λ (5)
Âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ â öèêëè÷åñ-
êîì ðåæèìå Ðö â òå÷åíèå t=10000 ÷ äëÿ ðåæèìà Q0max
ìîæíî çàïèñàòü â âèäå
t
åÐ ö
–
ö
λ= , ãäå λö=nλ0Θϕ; (6)
à âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ â íåïðåðûâ-
íîì ðåæèìå �
t
åÐ í
–
í
λ= , ãäå λí=nλ0Θ. (7)
Îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòè áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ
äëÿ ðåæèìà Q0max áóäåò èìåòü âèä
)]1([ 0
ö
í ϕ−Θλ−= tnåõð
P
P
. (8)
Íà ðèñ. 2, à ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü îòíî-
øåíèÿ âåðîÿòíîñòåé áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ
â íåïðåðûâíîì è öèêëè÷åñêîì ðåæèìàõ Ðí/Ðö îò
ñêâàæíîñòè ϕ ïðè çàäàííûõ çíà÷åíèÿõ Θ (äëÿ ìîäó-
ëåé òèïà Ì4,5-27 è Ì10-27, λ0=3·10�8 1/÷, t=10000 ÷)
äëÿ ðåæèìà Q0max. Ïðè óìåíüøåíèè ñêâàæíîñòè ϕ îò
1,0 äî 0 îòíîøåíèå Ðí/Ðö óìåíüøàåòñÿ çà ñ÷åò ðîñòà
Ðö. Ïðè ϕ=1,0 Ðí=Ðö.
Íà ðèñ. 2, á ïðåäñòàâëåíà òà æå çàâèñèìîñòü äëÿ
ìîäóëåé òèïà Ì8-127 (λ0=1·10�7 1/÷, t=10000). Íà-
áëþäàåòñÿ áîëåå ðåçêàÿ çàâèñèìîñòü Ðí/Ðö îò ñêâàæ-
íîñòè ϕ.
Âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ â òåõ æå
óñëîâèÿõ äëÿ ðåæèìà Åmax ìîæíî çàïèñàòü â âèäå
t
åÐ ö
–
ö
λ= , ãäå
Θ∆+
ϕ
∆+Θ
λ=λ
0
max
0
max
0ö
1
14
T
T
T
T
n , (9)
à âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ â íåïðåðûâ-
íîì ðåæèìå �
t
åÐ í
–
í
λ= , ãäå
Θ∆+
∆+Θ
λ=λ
0
max
0
max4
0í
1
1
T
T
T
T
n . (10)
Îòíîøåíèå âåðîÿòíîñòè áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ
äëÿ ðåæèìà Åmax áóäåò èìåòü âèä
ϕ−
Θ∆+
Θ
λ−=
∆+
)1(
1
exp
0
max
1
4
0
ö
í 0
max
T
T
tn
P
P T
T
. (11)
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ âåðîÿòíîñòåé áåçîòêàç-
íîé ðàáîòû ÒÝÓ Ðí/Ðö îò ñêâàæíîñòè ϕ ïðè çàäàííîì Θ
â ðåæèìå Q0max äëÿ ìîäóëåé òèïà Ì4,5-27, Ì10-27 (à) è
òèïà Ì8-127 (á)
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ Ðí/Ðö îò ñêâàæíîñòè ϕ
ïðè çàäàííîì Θ â ðåæèìå Åmax äëÿ ìîäóëåé òèïà Ì4,5-27,
Ì10-27 (à) è òèïà Ì8-127 (á)
ö
í
Ð
P
0,998
0,996
0,994
0,992
0 0,2 0,4 0,6 0,8 ϕ
Θ=0
0,2
0,4
0,6
1,0
a)
0,8
0,98
0,96
0,94
0,92
0,90
0,88
0 0,2 0,4 0,6 0,8 ϕ
Θ=0
0,2
0,4
0,8
á)
ö
í
Ð
P
0,6
1,0
ö
í
Ð
P
0,998
0,996
0,994
0,992
0 0,2 0,4 0,6 0,8 ϕ
Θ=0
0,6
0,8
1,0
0,4
a)
0,98
0,96
0,94
0,92
0,90
á)
0 0,2 0,4 0,6 0,8 ϕ
Θ=0
0,4
0,6ö
í
Ð
P
0,8
1,0
38
ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÀß ÌÈÊÐÎÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 6
Íà ðèñ. 3, à ïðåäñòàâëåíà çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ
âåðîÿòíîñòåé áåçîòêàçíîé ðàáîòû ÒÝÓ Ðí/Ðö îò
ñêâàæíîñòè ϕ ïðè çàäàííûõ çíà÷åíèÿõ Θ äëÿ ìîäóëåé
òèïà Ì4,5-27 è Ì10-27 äëÿ ðåæèìà Åmax. Ïðè óìåíü-
øåíèè ñêâàæíîñòè ϕ îò 1,0 äî 0 îòíîøåíèå Ðí/Ðö
óìåíüøàåòñÿ çà ñ÷åò ðîñòà Ðö. Ïðè ϕ=1,0 Ðí=Ðö.
Íà ðèñ. 3, á ïðåäñòàâëåíà òà æå çàâèñèìîñòü äëÿ
ìîäóëåé òèïà Ì8-127. Ïî ñðàâíåíèþ ñ çàâèñèìîñòÿ-
ìè, ïðèâåäåííûìè íà ðèñ. 3, à, íàáëþäàåòñÿ áîëåå
ðåçêàÿ çàâèñèìîñòü Ðí/Ðö îò ñêâàæíîñòè ϕ.
Ïðè ÷àñòîòå âêëþ÷åíèé è âûêëþ÷åíèé N >0,1 èí-
òåíñèâíîñòü îòêàçîâ ðàñòåò è áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ êàê
âåëè÷èíîé ϕ, òàê è âåëè÷èíîé Ψ. Ïðè N>1 èíòåíñèâ-
íîñòü îòêàçîâ ÒÝÓ áóäåò, â îñíîâíîì, îïðåäåëÿòüñÿ
âåëè÷èíîé Ψ è ìîæåò çíà÷èòåëüíî (â íåñêîëüêî äå-
ñÿòêîâ ðàç) ïðåâûñèòü èíòåíñèâíîñòü îòêàçîâ â íå-
ïðåðûâíîì ðåæèìå.
***
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåíû ñîîòíîøåíèÿ äëÿ
îöåíêè ïîêàçàòåëåé íàäåæíîñòè òåðìîýëåêòðè÷åñ-
êîãî óñòðîéñòâà, ðàáîòàþùåãî â öèêëè÷åñêîì ðå-
æèìå. Êàê ñëåäóåò èç ñðàâíèòåëüíîãî àíàëèçà ïî-
êàçàòåëåé íàäåæíîñòè öèêëè÷åñêîãî è íåïðåðûâ-
íîãî ðåæèìîâ ðàáîòû ÒÝÓ, äëÿ ïîâûøåíèÿ íàäåæ-
íîñòè ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ÒÝÓ â öèêëè÷åñêîì ðå-
æèìå ðàáîòû ñëåäóåò âûáèðàòü:
à) ðåæèì ñ ìàëûì çíà÷åíèåì ϕ;
á) ðåæèì, áëèçêèé ê ðåæèìó Åmax;
â) ðåæèì ñ ÷àñòîòîé âêëþ÷åíèé è âûêëþ÷åíèé íå
âûøå 0,1.
Ïîëó÷åííûå ñîîòíîøåíèÿ ïîçâîëÿþò îöåíèòü âëè-
ÿíèå äîñòàòî÷íî øèðîêîãî êðóãà ôèçè÷åñêèõ ïàðà-
ìåòðîâ íà ïîêàçàòåëè íàäåæíîñòè îõëàæäàþùåãî
óñòðîéñòâà ÒÝÓ â öèêëè÷åñêîì ðåæèìå è âåñòè îï-
òèìèçèðîâàííîå ïðîåêòèðîâàíèå ÐÝÀ ñ èñïîëüçîâà-
íèåì ÒÝÓ íà îñíîâå ïðîãíîçèðóåìûõ ïîêàçàòåëåé
íàäåæíîñòè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Êóçíåöîâ Â. À. Îñíîâíûå âîïðîñû íàäåæíîñòè ðàäèîýëåê-
òðîííîé àïïàðàòóðû.� Ì.� Ë.: Ýíåðãèÿ, 1965.
2. Ðîòêîï Ë. Ë., Ñïîêîéíûé Þ. Å. Îáåñïå÷åíèå òåïëîâûõ ðå-
æèìîâ ïðè êîíñòðóèðîâàíèè ðàäèîýëåêòðîííîé àïïàðàòóðû.� Ì.:
Ñîâ. ðàäèî, 1976.
3. Ìîèñååâ Â. Ô., Çàéêîâ Â. Ï. Âëèÿíèå ðåæèìà ðàáîòû òåðìî-
ýëåêòðè÷åñêîãî óñòðîéñòâà íà åãî íàäåæíîñòü // Òåõíîëîãèÿ è êîí-
ñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.� 2001.� ¹ 4�5.�
Ñ. 30�32.
ÂÛÑÒÀÂÊÈ. ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70716 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:56:29Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Зайков, В.П. Моисеев, В.Ф. 2014-11-11T15:04:59Z 2014-11-11T15:04:59Z 2003 Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность / В.П. Зайков, В.Ф. Моисеев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 6. — С. 35-38. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70716 621.362 Рассмотрен циклический режим работы термоэлектрического охлаждающего устройства (ТЭУ) и определена взаимосвязь показателей надежности ТЭУ и основных значимых параметров. Полученные соотношения позволяют оценить влияние достаточно широкого круга физических параметров на показатели надежности ТЭУ, работающего в циклическом режиме, по сравнению с непрерывным. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Энергетическая микроэлектроника Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность Вилив циклічного режиму роботи охолоджуючого термоелектричного пристрою на його надійність Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность Зайков, В.П. Моисеев, В.Ф. Энергетическая микроэлектроника |
| title | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность |
| title_alt | Вилив циклічного режиму роботи охолоджуючого термоелектричного пристрою на його надійність |
| title_full | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность |
| title_fullStr | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность |
| title_full_unstemmed | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность |
| title_short | Влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность |
| title_sort | влияние циклического режима работы охлаждающего термоэлектрического устройства на его надежность |
| topic | Энергетическая микроэлектроника |
| topic_facet | Энергетическая микроэлектроника |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70716 |
| work_keys_str_mv | AT zaikovvp vliâniecikličeskogorežimarabotyohlaždaûŝegotermoélektričeskogoustroistvanaegonadežnostʹ AT moiseevvf vliâniecikličeskogorežimarabotyohlaždaûŝegotermoélektričeskogoustroistvanaegonadežnostʹ AT zaikovvp vilivciklíčnogorežimurobotioholodžuûčogotermoelektričnogopristroûnaiogonadíinístʹ AT moiseevvf vilivciklíčnogorežimurobotioholodžuûčogotermoelektričnogopristroûnaiogonadíinístʹ |