électronique et refroidissement

[invitec96aa7f7]

Bonjour,
Je n'ai quasiment aucune connaissances du sujet sur lequel porte ma question, mais par curiosité je profite du forum pour la poser :
En terminale, j'ai déjà vu un composant qui se présente comme une épaisse (à l'échelle des composants habituels) plaque noire ; mon professeur à finalement lâché le secret de son utilisation : le refroidissement du système par radiations infra-rouges.

Pourquoi cette gamme de fréquences est-elle préférée ?
Les infrarouges sont moins énergétique que la lumière visible, l'ensemble du circuit ne devrait-il pas évacuer d'avantage de chaleur ?
Ou bien la chaleur est-elle juste suffisante à l'émission d'infra-rouge en général ?
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[arrial]

Pourquoi cette gamme de fréquences est-elle préférée ?

* Les connaissances requises sont celles de la théorie du corps noir [LIEN], qui ne sert pas uniquement à ce qui est noir, mais également à interpréter le spectre continu d'émission du soleil.

•1► transfert
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En gros : le refroidissement dans l'air va se faire par
• conduction : négligeable, on l'intègre dans le coefficient de convection
• convection : favorisée par la grande surface, d'où les ailettes des radiateurs
• rayonnement : favorisé également par la surface, il l'est également par la couleur.

•2► corps noir
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• Un corps noir idéal absorbe TOUS les rayonnements qu'il reçoit, et réémet l'énergie reçue sous la forme d'un rayonnement dont les caractéristiques dépendent EXCLUSIVEMENT de sa température de surface.
• Un corps réel, c'est la même chose, sauf qu'il n'absorbe pas tout. Il réfléchit une partie, et son coefficient global d'absorption est donc inférieur à 1.
• À l'équilibre thermodynamique, le coefficient d'absorption et celui d'émission est le même : cela implique que le meilleur coefficient d'émission est celui du corps noir ‼

•3► composant
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En général, c'est du silicium, et la température des jonctions ne devra pas excéder les 80°C, ce qui correspond à un maximum d'émission autour de la longueur d'onde [LIEN]
λ = 2,898/(1000T) = 2,898E-3/(273+80) = 8 μm
ce qui signifie que l'on n'excèdera pas l'infrarouge, qui est une lumière non visible, donc "noire" …


En résumé, ce qui est important est que le noir est le meilleur émetteur de rayonnement thermique dans la zone de travail du radiateur, voire plus simplement, du boitier du composant …





@+

[invite2313209787891133]

Bonjour
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