A termikus szimuláció fontossága a hűtőborda kialakításában
A legtöbb elektronikus alkatrész felmelegszik, amikor az áram átáramlik rajtuk. A hő a teljesítménytől, az eszköz jellemzőitől és az áramkör kialakításától függ. Az alkatrészek mellett az elektromos csatlakozások, a rézvezetékek és az átmenő furatok ellenállása is okozhat némi hő- és energiaveszteséget. A meghibásodás vagy az áramkör meghibásodásának elkerülése érdekében a PCB-tervezőknek el kell kötelezniük magukat olyan PCB-k gyártása mellett, amelyek normálisan működhetnek és a biztonságos hőmérsékleti tartományon belül maradhatnak. Bár egyes áramkörök további hűtés nélkül is működhetnek, bizonyos esetekben elkerülhetetlen a radiátorok, hűtőventilátorok vagy mechanizmusok kombinációjának hozzáadása.
Miért van szükség termikus szimulációra?
A termikus szimuláció az elektronikus terméktervezési folyamat fontos része, különösen akkor, ha modern ultragyors alkatrészeket használnak. Például az FPGA vagy a gyors AC / DC átalakító könnyen eloszlathat több watt energiát. Ezért a PC-táblákat, -burkolatokat és -rendszereket úgy kell megtervezni, hogy miniatürizálják a hő normál működésükre gyakorolt hatását.
Használhatunk speciális szoftvert, amely lehetővé teszi a tervezők számára, hogy belépjenek a teljes eszköz 3D-s modelljeibe - beleértve az alkatrészekkel ellátott áramköri lapokat, a ventilátorokat (ha vannak) és a szellőzőnyílásokkal ellátott házakat. Ezután hőforrásokat adnak a szimulációs komponensekhez - általában az IC modellekhez, amelyek elegendő hőt termelnek ahhoz, hogy felhívják magára a figyelmet. Meghatározzák a környezeti feltételeket, például a levegő hőmérsékletét, a gravitációs vektort (a konvekció kiszámításához) és néha a külső sugárzási terhelést. Ezután szimulálja a modellt; Az eredmények általában hőmérséklet- és légáramlási diagramokat tartalmaznak. A házban fontos a nyomástérkép beszerzése is.
A konfigurációt különböző kezdeti feltételek - környezeti hőmérséklet és nyomás, a hűtőfolyadék jellege (ebben az esetben a levegő 30 ° C-on), az áramköri lap iránya a föld gravitációs mezőjében stb. - történő bevitelével egészítjük ki, majd futtatjuk a szimulációt. A szimuláció elvégzéséhez a szoftver az egész modellt nagyszámú egységre szeleteli, amelyek mindegyikének saját anyag- és termikus jellemzői vannak, valamint a határa más egységekkel. Ezután szimulálja az egyes elemeken belüli feltételeket, és lassan terjeszti azokat más elemekre az anyag specifikációjának megfelelően. A termikus szimuláció és elemzés hozzájárul a NYÁK jobb kialakításához.
