застосування теплового моделювання в автомобільному електронному тепловому проектуванні

У наш час кількість електронних функцій в автомобілях зростає, і незабаром вони перевищать значення, що забезпечуються механічними функціями. Основними конкурентними елементами моделей також стають електронні функції. Обмеженнями своєчасної доставки моделей є вже не механічна конструкція, а електроніка та програмне забезпечення. Тому ми повинні не тільки швидко розробити ці електронні компоненти, але й зробити так, щоб вони мали високу продуктивність, якість і відповідали стандартам надійності.

Основним джерелом тепла електронного обладнання є його напівпровідниковий чіп (ІС). Ці мікросхеми дуже чутливі до температури, що ускладнює розробку теплової системи. Перегрів призведе до передчасного виходу чіпа з ладу. Зі збільшенням функцій пов’язані з цим проблеми з розсіюванням тепла стають все більш помітними, що стало потенційним обмежувальним фактором у розвитку електронного обладнання. Для основних пристроїв необхідні відповідні стратегії охолодження, щоб запобігти перегріву та виходу з ладу.

На концептуальній стадії процесу розробки слід розробити ефективне управління теплопостачанням. Ці продукти часто являють собою складні системи та вимагають співпраці кількох конструкторських відділів з різним досвідом: інженерів ІС та FPGA, інженерів з компонування друкованих плат, інженерів-виробників, розробників програмного забезпечення, інженерів з надійності, конструкторів механіки, інженерів з маркетингу, радіочастот та високошвидкісної електротехніки, і т. д. На стадії концепції необхідно прийняти рішення, пов'язані з реалізованістю продукту. Це стосується питання: чи можна ефективно управляти теплою, яку виробляє система, відповідно до заданого простору, розміру, бажаної продуктивності та функції?

Розробники механіки або інженери з теплового проектування можуть легко створити концептуальні моделі мікросхем, друкованих плат і шасі, а потім змоделювати їх, щоб побачити, чи можуть вони ефективно розсіювати тепло. Якщо так, проектування може продовжуватися з точки зору управління теплом. Якщо персонал будь-якого іншого відділу проектування вважає неможливим продовжити роботу після етапу концепції, їм може знадобитися змінити функціональні специфікації, специфікації розміру, використовувані пристрої або деякі інші фактори системи. Однак, якщо проблему буде знайдено та перероблено в подальшому процесі розробки, вартість значно зросте.

Використовуючи новітнє програмне забезпечення для термічного моделювання, інженер-проектувальник може провести попередній аналіз, зрозуміти тенденцію, швидко вирішити проблему, швидко вирішити та порівняти різні схеми, щоб досягти більшого прогресу проекту, щоб ефективно доповнити роботу штатні аналітики на пізній стадії перевірки проекту. У порівнянні з традиційним програмним забезпеченням CFD, час циклу моделювання можна скоротити з кількох тижнів до кількох днів або дня. Дизайнери можуть порівнювати різноманітні схеми проектування для розробки більш конкурентоспроможних і надійних продуктів, а коротший час циклу моделювання може пришвидшити запуск продуктів.