Termilise simulatsiooni tähtsus jahutusradiaatori disaini jaoks
Enamik elektroonikakomponente kuumeneb, kui vool läbib neid. Soojus sõltub võimsusest, seadme omadustest ja vooluringi konstruktsioonist. Lisaks komponentidele võib mõningaid soojus- ja voolukadusid põhjustada ka elektriühenduste, vaskjuhtmestiku ja läbivate aukude takistus. Rikke või vooluringi rikke vältimiseks peaksid trükkplaatide disainerid olema pühendunud selliste PCBde tootmisele, mis suudavad normaalselt töötada ja jäävad ohutusse temperatuurivahemikku. Kuigi mõned ahelad võivad töötada ilma täiendava jahutuseta, on mõnel juhul radiaatorite, jahutusventilaatorite või mehhanismide kombinatsiooni lisamine vältimatu.
Miks me vajame termilist simulatsiooni?
Soojussimulatsioon on elektroonikatoodete projekteerimise protsessi oluline osa, eriti kui kasutatakse kaasaegseid ülikiireid komponente. Näiteks FPGA või kiire AC/DC muundur võib kergesti hajutada mitu vatti võimsust. Seetõttu peavad PC-plaadid, korpused ja süsteemid olema projekteeritud nii, et need vähendaksid soojuse mõju nende normaalsele tööle.
Saame kasutada spetsiaalset tarkvara, mis võimaldab disaineritel sisestada kogu seadme 3D-mudeleid – sealhulgas komponentidega trükkplaate, ventilaatoreid (kui need on olemas) ja ventilatsiooniavadega korpuseid. Seejärel lisatakse simulatsioonikomponentidele soojusallikad – tavaliselt IC-mudelitele, mis toodavad tähelepanu äratamiseks piisavalt soojust. Määratakse kindlaks keskkonnatingimused, nagu õhutemperatuur, gravitatsioonivektor (konvektsiooni arvutamiseks) ja mõnikord ka väline kiirguskoormus. Seejärel simuleerige mudelit; Tulemused sisaldavad tavaliselt temperatuuri ja õhuvoolu diagramme. Korpuses on oluline hankida ka rõhukaart.
Konfiguratsiooni lõpetamiseks sisestatakse erinevad algtingimused - ümbritseva õhu temperatuur ja rõhk, jahutusvedeliku olemus (antud juhul õhk 30 kraadi juures), trükkplaadi suund maapinna gravitatsiooniväljas jne. simulatsioon. Simulatsiooni läbiviimiseks viilutab tarkvara kogu mudeli suureks arvuks ühikuteks, millest igaühel on oma materjali- ja termilised omadused ning piir teiste ühikutega. Seejärel simuleerib see tingimusi igas elemendis ja levitab need aeglaselt teistele elementidele vastavalt materjali spetsifikatsioonile. Termiline simulatsioon ja analüüs aitavad kaasa PCB-de paremale projekteerimisele.
