A hőszimuláció jelentősége a hűtőborda tervezésében
A legtöbb elektronikus alkatrész felmelegszik, amikor áram folyik rajtuk. A hő a teljesítménytől, az eszköz jellemzőitől és az áramkör kialakításától függ. Az alkatrészeken kívül az elektromos csatlakozások, a rézvezetékek és az átmenő furatok ellenállása is okozhat némi hő- és teljesítményveszteséget. A meghibásodás vagy az áramkör meghibásodásának elkerülése érdekében a NYÁK-tervezőknek el kell kötelezniük magukat olyan NYÁK-k gyártására, amelyek normálisan működnek és a biztonságos hőmérsékleti tartományon belül maradnak. Bár egyes áramkörök további hűtés nélkül is működhetnek, bizonyos esetekben elkerülhetetlen a radiátorok, hűtőventilátorok vagy mechanizmusok kombinációja.
Miért van szükség hőszimulációra?
A hőszimuláció az elektronikus terméktervezési folyamat fontos része, különösen akkor, ha modern ultragyors alkatrészeket használnak. Például az FPGA vagy a gyors AC / DC konverter könnyen elvezethet több watt teljesítményt. Ezért a PC-kártyákat, burkolatokat és rendszereket úgy kell megtervezni, hogy minimálisra csökkentsék a hő hatását a normál működésükre.
Speciális szoftvert használhatunk, amely lehetővé teszi a tervezők számára, hogy 3D-s modelleket vigyenek be a teljes eszközről - beleértve az alkatrészeket tartalmazó áramköri kártyákat, ventilátorokat (ha vannak) és szellőzőnyílásokkal ellátott burkolatokat. Ezután hőforrásokat adnak a szimulációs komponensekhez - általában az IC modellekhez, amelyek elegendő hőt termelnek a figyelem felkeltéséhez. 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 burkolatban fontos a nyomástérkép beszerzése is.
A konfigurációt a különböző kezdeti feltételek - környezeti hőmérséklet és nyomás, a hűtőfolyadék jellege (ebben az esetben 30 °C-os levegő), az áramköri lap iránya a föld gravitációs mezőjében stb. - megadásával fejezzük be, majd futunk. a szimuláció. A szimuláció végrehajtása érdekében a szoftver a teljes modellt nagyszámú egységre szeleti, amelyek mindegyikének megvannak a saját anyag- és termikus jellemzői, valamint a többi egység határa. Ezután szimulálja az egyes elemeken belüli feltételeket, és lassan továbbítja azokat a többi elemre az anyag specifikációi szerint. A hőszimuláció és analízis hozzájárul a PCB jobb tervezéséhez.
