Elec

Luis Javier Alpízar Blanco A50218
Tema 5: Análisis de transferencia de calor de un circuito integrado de silicio encapsulado en estado estable.

El modelo se basa en un SMD IC (dispositivo demontaje superficial) modelo LM 555 y un regulador de tensión que modela la fuente generadora de calor, el medio transferencia de calor por medio de conducción será modelado por un bus de cobre. El chipes de silicio, arsenuro de Galio y Germanio según sea el caso. Está ubicando en el centro de un encapsulado de un plástico arbitrario. La transferencia de calor a través del circuito integrado serámodelado mediante la ecuación:
∇⋅-κ∇T=Q
Donde Q es insignificante en el encapsulado y en la placa, pero no así en el chip de silicio donde tiene un valor de 20 mW. Los materiales que se usaran parasimular el modelo son:
Plástico arbitrario para el encapsulado, cobre para el bus, silicio para el chip y FR4 para la tarjeta PCB.
El calor disipado por todas las superficies expuestas al aire através de convección forzada, se modela con un coeficiente de transferencia de calor h.
-n⋅q=h⋅Tinf-T
El regulador de voltaje es simulado mediante el establecimiento de una temperatura fija en esasuperficie. Las finas capas conductoras del plano del suelo y de interconexión dentro del paquete se utiliza una aproximación de shell en 2D, de acuerdo con:

∇⋅-dsκ∇tT=0
Donde ds es el espesor de lacapa, y ∇t representa el operador nabla proyectado en la dirección del plano. El modelo utiliza una aplicación general de transferencia de calor para describir la transferencia de calor en 3D, asícomo para 2D.

Las características más importantes del LM555 para esta simulación son:
Rango de tensión de alimentación: 5 – 15 V
Rango de temperatura de operación: 0 – 70 °C
El siguiente es elmodelo que se utilizara en la simulación con sus respectivas dimensiones:

Figura [ 1 ] modelo esquemático a simular.

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[ 1 ]. Datos tomados de hoja...