Теория проектирования сегнетотермоэлектрических систем электротермостатирования устройств радиотехники и связи

• Автор: Жилина, Лариса Ивановна
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 408 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕННІ
1. Системная оценка эффективности различных терморегулирующих устройств
1.1. Общие сведения
1.2. Анализ основных СЭТС
1.3. Оценка эффективности СЭТС
2. Анализ энергетических процессов термоэлектрических СЭТС
2.1. Основные эффекты, обеспечивающие работоспособность термоэлементов
2.2. Выбор материала для ветвей термоэлемента
2.3. Энергетическая модель термоэлектрической СЭТС
2.4. Исследование влияния внешних потерь на общее энергопотребление
2.5. Влияние внутренних потерь на общее энергопотребление
2.6. Оценка влияния теплоотвода на общее энергопотребление
3.1 їерспективньїе способы повышения энергетической эффективности
СЭТС
3.1. Нетрадиционные решения по снижению внутренних
энергопотерь
3.2. Теория физических явлений ссгнетотермоэлементов
3.3. Нетрадиционный подход к снижению уровня внешних
энергопотерь
3.4. Нетрадиционные конструктивно-технологические .решения
систем теплоотвода
4. Технологические проблемы и основы практической реализации сегнетотермоэлементов
4.1. Особенности объемных структур
4.2. Технологические особенности пленочных структур
4.3. Методика исследования электрических характеристик пленок
4.4. Управление свойствами пленок в процессе их выращивания
4.5. Сегпетоэлектрические материалы для сегнетотермоэлементов
5. Теория проектирования и автоматизация СЭТС на основе сегнетотермоэлементов с улучшенными технико-экономическими показателями
5.1. Расчет уровня внешних потерь
5.2. Расчет уровня внутренних потерь термоэлемента с учетом влияния
септетоэлектрического покрытия
5.3. Расчет функциональной системы теплоотвода
5.4.1’СА программы расчета сет нетотермоэлектрической СЭТС
5.5. Программа и пример расчета сегиетотермоэлектрической СЭТС
6. Экспериментальная часть
6.1. Метод определения полезной холодопроизводигельности
6.2. Метод определения среднего уровня внутренних энергопотерь
6.3. Метод определения мощности теплоотвода
6.4. Методика и результаты исследования влияния сегиетоэлектрических покрытий на свойства полупроводников
6.5. Исследования влияния особенностей систем регулирования на энергопотребление СЭТС
7. Моделирование систем злою ротермосгатирования в пакете
программ CSSE
7.1. Система электротермосташрования - объект моделирования
7.2. Моделирование работы СЭТС при отсутствии внешних возмущающих факторов
7.3. Моделирование работы СЭТС с учетом внешних возмущающих факторов
7.4. Моделирование систем электротермостатирования с сегиетотермоэлементами
8. Экспериментальная проверка и внедрение результатов работы
8.1. Система электротермостатирования для матриц ПЗС
8.2. Реверсивные полупроводниковые термостаты для испытания малогабаритных функциональных узлов УРТ
8.3. Микротермостагы для прецизионного стабилизатора гока
8.4. СЭТС для сешетокерамических и полупроводниковых конденсаторов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Определение основных терминов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Оценка эффективности электротермостатирования
для систем управления током
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Результаты исследования влияния конструктивных факторов термостата на мощность потерь по методике полного факторного эксперимента
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Программа расчета коэффициентов
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Результаты моделирования
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Тепловые сопротивления
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Акты внедрения результатов диссертационной
работы
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Оценка эффективности систем теплоотвода

2. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЭТС
Проведенная оценка эффективности различных СЭТС показывает, что наиболее реальным и перспективным вариантом решения проблемы отказа от жидких хладагентов, разрушающих озоновый слой атмосферы, является использование исполнительных элементов на основе эффекта Пельтье. Однако широкому использованию термоэлектрических устройств, реализующих этот эффект, препятствует их относительная дороговизна и низкая энергетическая эффективность. Но поскольку создание экологически чистых систем охлаждения является в настоящее время жизненно важной задачей, то возникает настоятельная необходимость выявления перспектив совершенствования микроохладителей в плане повышения энергетической эффективности и снижения их себестоимости.
2.1. Основные эффекты, обеспечивающие работоспособность термоэлементов
Прежде чем рассматривать особенности энергетических процессов систем термоэлектрической стабилизации, остановимся на основных физических и энергетических процессах, происходящих в элементарных типовых званьях термоэлементов. Приводимый материал является результатом обобщения фундаментальных исследований и традиционных подходов в области термоэлектричества [27, 28, 56, 181-185] и необходим для дальнейшего анализа способов совершенствования термоэлектрических СЭТС.
В основе любого термоэлектрического охлаждающего прибора лежит элементарный термоэлемент, являющийся его исполнительным устройством. Термоэлектрическое охлаждение основано на использовании эффекта Пельтье, который состоит в том, что при прохождении электри-