Конструювання теплонавантажених пристроїв ЕОТ

ID: 7690
Вибіркова дисципліна
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Рік впровадження: 
2018.
Кількість кредитів ЄКТС: 
3.00.
Форма контрою: 
Залік.
Кількість аудиторних занять: 
30 годин лекційних занять, 14 годин лабораторних занять.

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни

забезпечити розвиток загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів до інженерної діяльності шляхом опанування ними знаннями, уміннями і навичками щодо розробки, проектування, конструювання та виготовлення теплонавантажених пристроїв ЕОТ (ТП ЕОТ), пов'язаних з забезпеченням їх теплового режиму.

Завдання дисципліни
  • сформувати комплексне уявлення про методи розробки, проектування, конструювання та виготовлення ТП ЕОТ;
  • усвідомити суть вирішення задач забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ на заданому рівні;
  • сформувати базові знання, які необхідні для вирішення задач забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ на заданому рівні;
  • розвити здібності формулювати задачу забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ за рахунок єфективного використання елементів несучих конструкцій;
  • оволодіти методами CAD\CAE моделювання для забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ на заданому рівні.

 

Основні результати навчання

  • Знати основи тепло- і масообміну в елементах конструкцій ТП ЕОТ.  
  • Знати  сучасні методи розрахунку теплового режиму ТП ЕОТ.
  • Уміти аналізувати тепловий режим ТП ЕОТ методами CAD\CAE моделювання.
  • Знати способи охолодження елементів конструкцій ТП ЕОТ.
  • Знати методи забезпечення теплового режиму в елементах конструкцій ТП ЕОТ и системи їх охолодження.
  • Уміти застосовувати  пристрої охолодження елементів конструкцій ТП ЕОТ для забезпечення їх теплового режиму.

 

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

  • Л – лекційні заняття;
  • ЛЗ – лабораторні заняття;
  • СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти;
  • МКР – модульна контрольна робота;
  • К – консультації.

 

Тематика та види навчальних занять

  • 1 тиждень
    • Л1. Поняття теплового режиму ТП ЕОТ. Методи завдання теплового режиму ТП ЕОТ.
    • ЛЗ1. Розробка технічного завдання щодо забезпечення теплового режиму резистора, конденсатора, транзистора та напівполупровідникової мікросхеми.
    • СРС. К.
  • 2 тиждень
    • Л2. Основні способи та закони передачі теплової енергії в ТП ЕОТ. Теплопровідність. Конвекція. Випромінювання. Закон Фур'є. Рівняння Н'ютона-Рихмана. Закон Стефана-Больцмана.
    • СРС. К.
  • 3 тиждень
    • Л3. Теорія подобія в конструювання ТП ЕОТ. Критерій Нуссельта. Критерій Грасгофа. Критерій Рейнольдса. Критерій Прандтля. Використання критеріальних рівнянь для визначення теплового режиму ТП ЕОТ.
    • ЛЗ2.  Визначення коефіцієнта тепловіддачі друкованої плати з теплонавантаженими електронними компонентами з природнім та примусовим повітряним охолодженням за допомогою критеріїв подобія. 
    • СРС. К.
  • 4 тиждень
    • Л4. Електро-теплова аналогія в конструюванні ТП ЕОТ. Метод теплових схем для розрахунку теплового режиму ТП ЕОТ. Приклади.
    • СРС. К.
  • 5 тиждень
    • Л5. Коефіцієнтний метод визначення теплового режиму ТП ЕОТ. Суть та теоретичне обгрунтування.  
    • ЛЗ3.  Визначення температури друкованої плати з теплонавантаженими електронними компонентами з природнім та примусовим повітряним охолодженням методом теплових схем.
    • СРС. К.
  • 6 тиждень
    • Л6. Розрахунок теплового режиму ТП ЕОТ в герметичному та перфорованому корпусі з природнім повітряним охолодженням коефіцієнтним методом.  
    • СРС. К.
  • 7 тиждень
    • Л7. Розрахунок теплового режиму ТП ЕОТ в герметичному та перфорованому корпусі з примусовим повітряним охолодженням коефіцієнтним методом.  
    • ЛЗ4. Визначення температури друкованої плати з теплонавантаженими електронними компонентами з природнім та примусовим повітряним охолодженням коефіцієнтним методом.
    • СРС. К.
  • 8 тиждень
    • Л8. Способи охолодження  ТП ЕОТ. Вибір способу охолодження  ТП ЕОТ н а ранніх стадіях проектування.
    • СРС. К.
    • МКР 1.
  • 9 тиждень
    • Л9. Використання радіаторів для забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ. Класифікація радіаторів.
    • ЛЗ5. Вибір способу охолодження блока живлення комп'ютера.
    • СРС. К.
  • 10 тиждень
    • Л10. Методика розрахунку та вибору радіаторів для забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ.
    • СРС. К.
  • 11 тиждень
    • Л11. Конструктивні способи встановлення ТП ЕОТ на радіатори. Контактний тепловий опір. Методика розрахунку.
    • ЛЗ6. Вибір стандартних радіаторів для забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ з природнім та примусовим повітряним охолодженням.
    • СРС. К.
  • 12 тиждень
    • Л12. CAD\CAE моделювання щодо оцінки впливу розмірів та матеріалу друкованої плати на тепловий режим електронного компонента ТП ЕОТ.
    • СРС. К.
  • 13 тиждень
    • Л13. Використання вентиляторів для забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ. Класифікація вентиляторів.   
    • ЛЗ7. Розробка рекомендацій щодо забезпечення теплового режиму напівполупровідникової мікросхеми, встановленій на друкованій платі з природнім повітряним охолодженням CAD\CAE моделюванням.
    • СРС. К.
  • 14 тиждень
    • Л14. Використання термосифонів та теплових труб для забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ. Принцип дії та рекомендації щодо використання.
    • СРС. К.
  • 15 тиждень
    • Л15. Використання охолоджувачів зі зміною фазового стану для забезпечення теплового режиму ТП ЕОТ. Принцип дії. Рекомендації щодо використання.
    • СРС. К.
    • МКР 2.

 

Індивідуальна робота

не передбачена

 

Самостійна робота

Самостійна робота складає 46 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

  • підготовка до лекційних занять – 30 годин;
  • підготовка до лабораторних занять –  16 годин.

 

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.

Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у письмовій формі і кожна складається з теоретичного питання і розрахункового завдання. Максимальна оцінка за їх бездоганне виконання становить 30 балів. Правильна відповідь на теоретичне питання оцінюється в 15 балів. Правильне виконання розрахункового завдання оцінюється в 15 балів.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів, які складаються з оцінки за МКР (максимально 30 балів) та оцінки за виконання лабораторних завдань ( максимально 20 балів).

Семестровий модуль № 1

  • МК1 (8 тиждень). Модульна контрольна робота – 30 балів. Чотири лабораторних заняття — по 5 балів кожне. Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

  • МК2 (15 тиждень). Модульна контрольна робота – 30 балів. Два лабораторні заняття — по 7 балів кожне, одне заняття — 6 балів. 

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

 

Умови допуску до підсумкового контролю

До заліку допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 80 %.

Складання/перескладання заліку організується за встановленим деканатом ІІБРТ  розкладом.

 

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. *

Відсутність здобувача на контрольній роботі або на заліку відповідає оцінці “0”.

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.