SU1298848A1 - Transistor power amplifier - Google Patents

Transistor power amplifier Download PDF

Info

Publication number
SU1298848A1
SU1298848A1 SU853977727A SU3977727A SU1298848A1 SU 1298848 A1 SU1298848 A1 SU 1298848A1 SU 853977727 A SU853977727 A SU 853977727A SU 3977727 A SU3977727 A SU 3977727A SU 1298848 A1 SU1298848 A1 SU 1298848A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
thermopile
diode
thermal
tim
Prior art date
Application number
SU853977727A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Яковлевич Баржин
Виталий Викторович Вендров
Артур Иванович Чумаков
Юрий Семенович Шмалий
Виталий Иванович Кулинич
Original Assignee
Харьковское Высшее Военное Авиационное Училище Радиоэлектроники Им.Ленинского Комсомола Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковское Высшее Военное Авиационное Училище Радиоэлектроники Им.Ленинского Комсомола Украины filed Critical Харьковское Высшее Военное Авиационное Училище Радиоэлектроники Им.Ленинского Комсомола Украины
Priority to SU853977727A priority Critical patent/SU1298848A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1298848A1 publication Critical patent/SU1298848A1/en

Links

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радио- тех;нике. Цель изобретени  - повышение К1Щ, выходной мощности и надежности . Усилитель содержит транзистор 1 с эмиттером 7, базой 8 и коллектором 9, цепи 2 согласовани  и смещени , термобатарею 3, гибкую тепловую трубку-диод 4, корпус 5f теплоизоли- руюпщй материал (ТИМ) 6, гайку 10 и контактную шайбу 11. При переходе в режим молчани , когда входной сигнал отсутствует и ток через транзистор 1 и термобатарею 3 прекращаетс , термобатаре  3 тер ет свое охлаждающее действие и начинаетс  обратньй процесс теплообмена между гор чим корпусом 5 и более холодным транзистором 1. Однако тепловое сопротивление 4 в обратном направлении на пор док больше теплового сопротивлени  в пр мом направлении от транзистора 1 к термобатарее 3. Это преп тствует распространению тепла от корпуса 5 к транзистору 1 за счет теплопроводности и создает услови  дл  нормального теплового режима работы усилител . Дл  исключени  конвективного теплообмена внутренн   сторона корпуса 5 покрыта ТИМ 6, Uejjb достигаетс  введением 4, длина и диаметр которого выбираютс  из заданного соотношени , и выполнением радиатсфа в виде корпуса 5, покрытого с внутренней стороны ТИМ 6. 1 ил. (Л N5 х 00 00 00The invention relates to radio technicians. The purpose of the invention is to increase K1SC, output power and reliability. The amplifier contains a transistor 1 with an emitter 7, a base 8 and a collector 9, a circuit 2 for matching and bias, a thermopile 3, a flexible heat pipe-diode 4, a housing 5f thermal insulating material (TIM) 6, a nut 10 and a contact washer 11. During the transition in silence mode, when the input signal is absent and the current through the transistor 1 and the thermopile 3 stops, the thermopile 3 loses its cooling effect and the reverse heat exchange between the hot case 5 and the cooler transistor 1 begins. However, the thermal resistance 4 in the opposite direction and an order of magnitude greater than the thermal resistance in the forward direction from the transistor 1 to the thermopile 3. This prevents the spread of heat from the casing 5 to the transistor 1 due to heat conduction and creates conditions for normal heating mode amplifier. To eliminate convective heat exchange, the inner side of the housing 5 is covered with TIM 6, Uejjb is achieved by introducing 4, the length and diameter of which are selected from a predetermined ratio, and performing the radiatf in the form of a housing 5 covered with the inner side of TIM 6. 6. Il. (L N5 x 00 00 00

Description

2525

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в раиопередающих устройствах.The invention relates to radio engineering and can be used in transmitting devices.

Цель изобретени  - повышение КПД, выходной мощности и надежности. The purpose of the invention is to increase efficiency, output power and reliability.

На чертеже представлена конструкци  транзисторного усилител  мощности.The drawing shows the construction of a transistor power amplifier.

Транзисторный усилитель мощности содержит транзистор 1, цепи 2 согласовани  и смещени , термобатарею 3, fO гибкую тепловую трубку-диод 4, корпус 5, теплоизолирующий материал 6, эмиттер 7, базу 8 и коллектор 9 тран- зист6ра, гайку 10, контактную шайбу 11 .15The transistor power amplifier contains a transistor 1, a matching and bias circuit 2, a thermopile 3, fO a flexible heat pipe-diode 4, a housing 5, a heat insulating material 6, an emitter 7, a base 8 and a collector 9 transistor, a nut 10, a contact washer 11. 15

tt

Транзисторный усилитель мощности работает следующим образом.Transistor power amplifier works as follows.

В течение времени, когда на вкоде усилител  есть сигнал, транзистор 1 открыт и через него протекает ток, 20 посто нна  составл юща  которого протекает через термобатарею 3 и создает на ней перепад температуры дТ до 30°С. При этом термобатаре  3 холодной поверхностью через гибкую тепловую- трубку-диод 4, у которого тепловое сопротивление в пр мом направлении от транзистора 1 к термобатарее 3 хот  бы на пор док меньше теплового сопротивлени  в обратном направлении, 30 находитс  в тепловом контакте с транзистором 1. При переходе в режим молчани , когда входной сигнал отсутствует и ток через транзистор 1 и термобатарею 3 прекращаетс , тер- 35 мобатаре  3 тер ет свое охлажданщее действие, начинаетс  обратный процесс теплообмена между гор чим корпусом 5 и более холодным транзистором 1. Однако тепловое сопротивление гибкой 40 трубки-диода 4 в обратном направлении велико, что преп тствует распространению тепла от корпуса 5 к транзистору 1 за счет теплопроводности и создает услови  дп  нормального теплового режима работы усилител , Дп  исключени  конвективного теплообмена внутренн   сторона корпуса 5 покрыта теплоизолирующим материалом 6.During the time when there is a signal on the amplifier code, the transistor 1 is open and a current flows through it, the constant component of which flows through the thermopile 3 and creates a temperature difference dT up to 30 ° C on it. In this thermopile 3, a cold surface through a flexible heatpipe-diode 4, in which the thermal resistance in the forward direction from transistor 1 to thermopile 3 is at least an order of magnitude smaller than the thermal resistance in the opposite direction, 30 is in thermal contact with transistor 1. When switching to silent mode, when the input signal is absent and the current through the transistor 1 and thermopile 3 stops, the thermobattery 3 loses its cooling effect, the reverse heat exchange between the hot case 5 and more The first transistor 1. However, the thermal resistance of the flexible tube-diode 4 in the opposite direction is large, which prevents the heat from the body 5 to spread to the transistor 1 due to heat conduction and creates conditions for the normal thermal conditions of the amplifier, Dp eliminating convective heat exchange from the inside of the body 5 covered with insulating material 6.

Оценить геометрические размеры гибкой тепловой трубки-диода 4 можно на основании выражений, устанавливаю щих границы ее теплопередающей способности дл  различных ограничивающих факторов, которыми  вл ютс  дос45The geometrical dimensions of the flexible heat pipe-diode 4 can be estimated on the basis of expressions that establish the limits of its heat transfer capacity for various limiting factors, which are 45

50 55 50 55

тижение паром скорости звука на выходе из зоны испарени , превышение сил сопротивлени  движению теплоносител  по замкнутому контуру над капилл рными силами, взаимодействие потоков теплоносител , закипание жидкости в испарителе. Наиболее существенное вли ние на теплоперенос оказывают первые два фактора.steam reduction of the sound speed at the exit from the evaporation zone, excess force of the resistance of the coolant to movement along a closed circuit over capillary forces, interaction of the coolant flows, boiling of the liquid in the evaporator. The first two factors have the most significant effect on heat transfer.

Вьфажени  дл  звуковой и гидродинамической границ теплопередающей способности гибкой тепловой трубки- диода 4 с вставной конструкцией капилл рной структуры имеют вид:The emission for the sound and hydrodynamic boundaries of the heat transfer capacity of a flexible heat pipe-diode 4 with a plug-in capillary structure is:

(1)(one)

(2)(2)

ни  парового канала, Lg no steam channel lg

L, L,

0,5(L. + L);0.5 (L. + L);

L  L

КС КС  COP COP

p..G p..G

длина зоны транспорта, испарени  и конденсации у , - коэффициент проницаемости , площадь поперечного сечени  и эффективный диаметр пор капилл рной структуры;the length of the transport, evaporation and condensation zone, y — permeability, cross-sectional area and effective pore diameter of the capillary structure;

P/|lt комплексный параметр, характеризующий теплофизи- ческйе свойства жидкости; P / | lt is a complex parameter characterizing the thermophysical properties of the liquid;

:р,:R,

срwed

CVCV

+ 1 - плотность+ 1 - density

рR

теплового потока, при котором наступает звуковое ограничение; п Я{ плотность, коэффициент поверхностного нат 0 30 35 40 heat flux at which the sound limitation occurs; n I {density, surface tension coefficient 0 30 35 40

4545

парообразовани , динамический коэффициент в зкости жидкости Jvaporization, dynamic viscosity coefficient of fluid J

9 - краевой угол смачивани ; q 9,8 м/с;9 — wetting angle; q 9.8 m / s;

cf - угол между продольной осью гибкой тепловой трубки-диода и горизонтальной плоскостью .cf is the angle between the longitudinal axis of the flexible heat pipe-diode and the horizontal plane.

В качестве теплоносител  в гибкой 50 тепловой трубке-диоде 4 целесообразн использовать воду, так как дл  нее значени  параметров N и q х/ри температуре до  вл ютс  наилучшими по сравнению с органическими 55 жидкост ми. В пределах наиболее веро тных значений рабочей температуры охлаждаемых выходных каскадов передатчиков (20..2Qfc N (2...5) МО Вт/м2, q (1...10) 10 Вт/н2 It is advisable to use water as a heat carrier in a flexible 50 heat pipe-diode 4, since for it the values of the parameters N and q x / ri temperature are the best compared to 55 organic liquids. Within the limits of the most probable values of the operating temperature of the cooled output stages of the transmitters (20..2Qfc N (2 ... 5) MO W / m2, q (1 ... 10) 10 W / m2

Значение cos б «1 сравнительно легко достижимо на практике.The value of cos b «1 is relatively easy to achieve in practice.

Тепловой поток Q через гибкую тепловую трубку-диод 4 во всем рабочем диапазоне температуры не должен пре- восходить значений, определ емых выражени ми (1) и (2), т.е. при q ,в 1U Вт/мз и N 2-10 Вт/м ны выполн тьс  услови : Q ; The heat flux Q through the flexible heat pipe-diode 4 should not exceed the values defined by expressions (1) and (2), i.e. when q, at 1U W / m3 and N 2-10 W / m, we have to fulfill the conditions: Q;

О : О,- .из которых легко получитO: O, -. Of which it is easy to get.

г макс   g max

вьфакени , устанавливающие верхнийvfakeni setting upper

предел дл  длины L гибкой тепловой трубки-диода 4 и нижний предел дл  диаметра ее парового канала the limit for the length L of the flexible heatpipe-diode 4 and the lower limit for the diameter of its vapor channel

, (Lu - LK) , (Lu - LK)

(3) (3)

долж иdue and

DD

ЭФEF

кс cc

+ K sincf  + K sincf

F.. КF .. K

КС The cop

DHK DHK

иand

ПК кPc to

ff

где кр - K.Q,j.,j;c where cr - K.Q, j., j; c

t/2.t / 2.

Транзисторный усилитель мощности, содержащий транзистор, термобатарею, включенную последовательно в цепь эмиттера транзистора и установленную 20 своей гор чей поверхностью на радиаторе , цепи согласовани  и смещени , тличающийс  тем, что,A transistor power amplifier containing a transistor, a thermopile, connected in series to the emitter circuit of the transistor and mounted 20 with its hot surface on the radiator, matching and bias circuit,

с целью повышени  КПД, выходной мощности и надежности, введена гибка  25 теплова  трубка-диод, котора  одним концом жестко соединена с холодной поверхностью термобатареи, а на другом ее конце размещен транзистор, при этом радиатор вьшолнен в видеIn order to increase efficiency, output power and reliability, a flexible 25 heat pipe-diode was introduced, which is rigidly connected at one end to the cold surface of the thermopile, and at the other end is placed a transistor, while the radiator is filled in the form of

Исход  из конструктивных сообра- . зо корпуса, покрытого с внутренней сто- жений целесообразно выбрать значение роны теплоизолирующим материалом, аThe outcome of constructive conforma- It is advisable to choose the value of the radius of the insulating material for the body covered with internal positions, and

длина L и диаметр D гибкой тепловой трубки-диода выбраны из соотношенийthe length L and the diameter D of the flexible heat pipe-diode are chosen from the ratios

k 1,128 -10- м/Втk 1,128 -10- m / W

Ю Вт/м .kj 2,738 U) Вт/м, Yu W / m .kj 2,738 U) W / m,

QQ

максMax

(гъ(g

Qr Qr

МО letMO let

DD

nknk

(1,5...2)0пк кр. Кроме Dn, диа35 (1.5 ... 2) 0pk cr. In addition to Dn, dia35

метр гибкой тепловой трубки-диода 4 складываетс  из толщины ее стенки, выбираемой из соображений прочности, и толщины капилл рной структуры , имеющей ограничение сверху, определ емой кризисом теплообмена при тепловых потоках, намного меньших QMOIKC- Оптимальна  величина L. определ етс  д экспериментально и, например, дл  нашедшей широкое применение металло- волокнистой капилл рной структуры LKC (3...4).-10-3 м. .The meter of the flexible thermal tube-diode 4 is made up of its wall thickness, chosen for reasons of strength, and the thickness of the capillary structure, which is limited from above, determined by the heat transfer crisis at heat fluxes much smaller than QMOIKC - The optimum value of L. is determined experimentally and, for example, for the widely used metal-fiber capillary structure LKC (3 ... 4) .- 10-3 m.

4545

D 2(Ькс LC) +D 2 (LC LC) +

м/Втm / w

f2f2

где k, (1,7. ..2,2) -10-where k, (1.7. ..2,2) -10-

Нижний предел величины L складываетс  из дпины зон испарени  L, и конденсации L, выбираемых из конструктивных соображений и из услови  получени  минимально возможного теплового сопротивлени  между транзистором и зоной испарени , термобатареей и зоной конденсации, и дпины зоны транспорта Ц, определ емой из услови  получени  теплового сопро 88484The lower limit of the value of L consists of the dpina of the evaporation zones L, and the condensation L, selected from design considerations and from the condition for obtaining the lowest possible thermal resistance between the transistor and the evaporation zone, the thermopile and the condensation zone, and the dpine transport zone C, determined from the condition for obtaining the thermal escro 88484

тивлени  стенки гибкой тепловой трубки-диода 4 по крайней мере, на пор док вьше, чем ее тепловое сопротивление в пр мом направлении Таким образом.wall of the flexible heat pipe-diode 4 is at least an order of magnitude larger than its thermal resistance in the forward direction in this way.

1UR,,S + L,1UR ,, S + L,

+ L+ L

к to

(5)(five)

fOfO

где -л и S - теплопроводност ь материала стенки тепловой трубки-диода и площадь ее поперечного сечени .where -l and S is the thermal conductivity of the material of the heat-tube-diode wall and its cross-sectional area.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Транзисторный усилитель мощности, содержащий транзистор, термобатарею, включенную последовательно в цепь эмиттера транзистора и установленную своей гор чей поверхностью на радиаторе , цепи согласовани  и смещени , тличающийс  тем, что,A transistor power amplifier containing a transistor, a thermopile, connected in series to the emitter circuit of the transistor and mounted with its hot surface on the radiator, matching and bias circuit, 3535 д d д d 4545 (4)(four) венно коэффициент проницаемости , площадь поперечного сечени , оптимальное значение толщины и эффективный диаметр пор капилл рной структуры гибкой тепловой тр у б ки -ди од а;permeability coefficient, cross-sectional area, optimal thickness, and effective pore diameter of the capillary structure of a flexible heat pipe; Lp, Ьц, L - соответственно теплопроводность, пло512988486Lp, bc, L - thermal conductivity, respectively, p 512988486 щадь поперечного сечени ,QMOKC максимальна  теплова  наг- тол1щна стенок, длина зонырузка на гибкую тепловуюcross-sectional spans, QMOKC maximum thermal load of walls, length of the load on flexible thermal испарени  и длина зоны кон-трубку-диод; evaporation and length of a con-tube-diode zone; дбнсации гибкой тепловой , тепловое сопротивление труб- трубки-диода/ки-диода в пр мом направлении.Enable flexible thermal, thermal resistance of the tube-tube-diode / Ki-diode in the forward direction.
SU853977727A 1985-11-19 1985-11-19 Transistor power amplifier SU1298848A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853977727A SU1298848A1 (en) 1985-11-19 1985-11-19 Transistor power amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853977727A SU1298848A1 (en) 1985-11-19 1985-11-19 Transistor power amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1298848A1 true SU1298848A1 (en) 1987-03-23

Family

ID=21205694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853977727A SU1298848A1 (en) 1985-11-19 1985-11-19 Transistor power amplifier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1298848A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1109877, кл. Н 03 F 3/60, 1984. Авторское свидетельство СССР № 299937, кл. Н 03 F 1/02, 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4674565A (en) Heat pipe wick
RU2005137166A (en) LAMINATED TYPE COOLING DEVICE FOR PREVENTING EXHAUST
SU1298848A1 (en) Transistor power amplifier
US4007777A (en) Switchable heat pipe assembly
JP2009139005A (en) Cooler and cooling apparatus including the cooler
Gerasimov et al. Low-temperature heat pipes with separate channels for vapor and liquid
DeIiI et al. Development of different novel loop heat pipes within the ISTC-1360 project
KR20190082000A (en) Heat Pipe with Bypass Loop
US4884627A (en) Omni-directional heat pipe
US5189880A (en) Dilution refrigerators
WO1997008483A3 (en) Heat pipe
JPH0814776A (en) Heat pipe type heat exchanger
CN213335722U (en) Heat pipe with large heat dissipation area
JPH0429245Y2 (en)
RU2035673C1 (en) Heat pipe
SU591683A1 (en) Gas-controlled heating pipe
RU2061308C1 (en) Temperature control device for heat-transfer modules
US20220243995A1 (en) Heat pipe
CN116067209B (en) Novel capillary core loop heat pipe and preparation method thereof
US6222112B1 (en) Thermionic converter temperature controller
CN116067211B (en) Loop heat pipe provided with thermoelectric refrigerator
SU1101660A2 (en) Heat-transfer arrangement
RU2105939C1 (en) Evaporator
SU1423905A1 (en) Method of heat exchange between two heat media
RU2008581C1 (en) Thermoelectric refrigerator for automotive vehicles