Termotronica - Riassunto dettagliato

Termodinamica

Richiami di Elettronica

(1)

• Componenti elettrici
  • PASSIVI
    • Resistenze
    • Condensatori
    • Induttanza
  • ATTIVI
    • Diodi
    • BJT
    • MOSFET
    • IGBT

• Duty Cycle
• Reattanza e impedenza
• Resistenze e condensatori
• Giunzione P-N (Diodo)
• Potenza dissipata
• Diodi posti a ponte di Graetz
• TRANSISTOR
• INVERTER
• MOSFET
• IGBT
• Macchina full-electric

Modellazione a Rete Resistiva

(2)

• Power MOSFET → Regolazione attiva
• Serie di resistenze
• Composizione dell'acqua
• Come si calcola Pc-C?
• IMPEDANZA TERMICA
  • modello di Cauer
  • Foster

Scambio Termico Conduttivo

(3)

• Conducibilita termica
  • Solidi (formica - elettronico)
  • Liquidi (coef. di espansione termica)
  • Gas
• Materiali isolanti
• EQUAZIONI della conduzione
• Conducibilità su una lastra piana
  • TRASMITTANZA
• GEOMETRIA CILINDRICA
  • Raggio critico

SUPERFICI ALETTATE

• Numero di Biot
• Equazione generale di scambio termico per un’aletta
• Grafico sul profilo di temperatura
• Efficienza aletta
• Tipologie alette
  • Estrusione
  • Saldo brasatura o incollaggio
  • Stampaggio
  • Brasatura sotto vuoto
  • Microfusione in sabbia o cera persa
• Vantaggi/svantaggi di una superficie alettata
• Ottimizzazione rispetto all'altezza
• Alette in
  • serie
  • parallelo
  • cluster

RESISTENZA TERMICA DI CONTATTO E DI SPREADING

• Resistenza di spreading
• Resistenza di contatto
• Numero di Musset
• Numero di unità di trasferimento (NTU)

BATTERIE PER LA TRAZIONE ELETTRICA

• Batterie
  • piombo acido
  • a base nickel
  • a ioni di litio
• Carica batteria
• Generazione di calore

PROGETTAZIONE DI UNA COLD PLATE

• Perdite di carico

CONDUZIONE TERMICA IN SISTEMI 2D

• Approccio
  • elettrico
  • grafico
  • analitico
• Metodi numerici alle differenze finite

→ pongo un condensatore per soddisfare le richieste e far in modo che IIN ≈ IOUT

→ crea uno sfasamento

Ci dai perdite termiche perché al suo interno c’è una R.

Induttanza

→ Usata per indurre il voltaggio di qualcosa. Genera un campo magnetico attorno al filo percorso da corrente (=> forza elettromotrice opposta).

Rallenta la salita della corrente nel circuito. Usata quando si fa trasformazione da CC a CC, aumentando la tensione.

ΔV_in ───┐ L ─── C ─── ⌀ ━ ΔV₂

→ ΔV₂ dipende da induttanza che crea un extra voltaggio.

DC - DC Converter (ha dimensioni molto ridotte)

TRANSISTOR

→ Interruttore comandato che apre e chiude ad una certa frequenza che genera una tensione che sembra continua.

→ Osservando con una scala di tempo molto piccola, si ha un treno di impulsi molto vicini.

→ Non si può lavorare in stazionario ma in transitorio.

Solo così riesco a vedere/sapere se posso controllare la T di quell’oggetto.

Questo perché i chip non possono superare certe T max. Per componenti digitali i chip nel microprocessore hanno Tmax di giunzione Tjmax = 100 - 120 °C.

Anodo

Due pezzi di Silicio drogati.

Dal soli sono in equilibrio senza corrente entrante ed uscento: il campo elettrico si sposta da N a P.

Cattodo

2. Giunzione.

Quando unisco P e N, si verifica scambio di e^-.

Non hanno cariche + o - quando sono separati.

In questo modo si ottiene Giunzione P-N caricata.

Cattodo e anodo quando entrano in contatto hanno scambio e^-, che si fermano strato N carico e

per Diodo si crea campo.

Passaggio di corrente fino al raggiungimento della V_di BREAKDOWN.

Dopo di che diodo entra in distruzione.

Se la tensione è applicata nell'altro verso non si ha passaggio.

Attenzione se la pila è da 12 V già 0,7 V te li giochi sul Diodo. Importante perché se scambiassi + e - della pila, il diodo non farebbe passare corrente.

Diodo attivato nel verso giusto.