Miks me vajame soojussimulatsiooni
Enamik elektroonilisi komponente soojeneb, kui vool nende kaudu voolab. Soojus sõltub võimsusest, seadme omadustest ja vooluahela konstruktsioonist. Lisaks komponentidele võib elektriühenduste, vaskjuhtmete ja aukude vastupidavus põhjustada ka mõningaid soojus- ja võimsuskadusid. Rikke või vooluahela rikke vältimiseks peaksid PCB projekteerijad olema pühendunud PCBde tootmisele, mis võivad töötada normaalselt ja jäävad ohutusse temperatuurivahemikku. Kuigi mõned ahelad võivad töötada ilma täiendava jahutamiseta, on mõnel juhul radiaatorite, jahutusventilaatorite või mehhanismide kombinatsiooni lisamine vältimatu.
Miks on vaja soojussimulatsiooni?
Soojussimulatsioon on elektroonilise tootedisaini protsessi oluline osa, eriti kui kasutatakse kaasaegseid ülikiireid komponente. Näiteks FPGA või kiire vahelduvvoolu / alalisvoolu muundur võib kergesti hajutada mitu vatti võimsust. Seetõttu peavad arvutiplaadid, korpused ja süsteemid olema konstrueeritud nii, et need minimeeriksid soojuse mõju nende normaalsele toimimisele.
Saame kasutada spetsiaalset tarkvara, mis võimaldab disaineritel siseneda kogu seadme 3D-mudelitesse - sealhulgas komponentidega trükkplaatidesse, ventilaatoritesse (kui need on olemas) ja ventilatsiooniavadega korpused. Seejärel lisatakse simulatsioonikomponentidele soojusallikad - tavaliselt IC-mudelitele, mis tekitavad piisavalt soojust tähelepanu äratamiseks. Täpsustatakse keskkonnatingimusi, nagu õhutemperatuur, gravitatsioonivektor (konvektsiooni arvutamiseks) ja mõnikord väline kiirguskoormus. Seejärel simuleerige mudelit; Tulemused hõlmavad tavaliselt temperatuuri ja õhuvoolu skeeme. Korpuses on oluline saada ka rõhukaart.
Konfiguratsioon viiakse lõpule erinevate algtingimuste sisestamisega - ümbritseva õhu temperatuur ja rõhk, jahutusvedeliku olemus (antud juhul õhk 30 ° C juures), trükkplaadi suund Maa gravitatsiooniväljas jne ja seejärel käivitame simulatsiooni. Simulatsiooni teostamiseks lõikab tarkvara kogu mudeli suureks hulgaks ühikuteks, millest igaühel on oma materjali- ja termilised omadused ning piir teiste üksustega. Seejärel simuleerib see iga elemendi tingimusi ja levitab neid aeglaselt teistele elementidele vastavalt materjali spetsifikatsioonile. Soojussimulatsioon ja analüüs aitavad kaasa PCB paremale disainile.
