Soğutucu Tasarımının Termal Simülasyonunun Önemi

Çoğu elektronik bileşen, içinden akım geçtiğinde ısınır. Isı güce, cihaz özelliklerine ve devre tasarımına bağlıdır. Bileşenlerin yanı sıra elektrik bağlantılarının, bakır kabloların ve açık deliklerin direnci de bir miktar ısı ve güç kayıplarına neden olabilir. Arızayı veya devre arızasını önlemek için PCB tasarımcıları normal çalışabilen ve güvenli sıcaklık aralığında kalabilen PCB'ler üretmeye kararlı olmalıdır. Bazı devreler ek soğutma olmadan çalışabilse de bazı durumlarda radyatör, soğutma fanı veya mekanizmaların bir kombinasyonunun eklenmesi kaçınılmazdır.

Neden termal simülasyona ihtiyacımız var?

Termal simülasyon, özellikle modern ultra hızlı bileşenler kullanıldığında elektronik ürün tasarım sürecinin önemli bir parçasıdır. Örneğin, FPGA veya hızlı AC / DC dönüştürücü, birkaç watt'lık gücü kolayca dağıtabilir. Bu nedenle PC kartları, muhafazaları ve sistemleri, ısının normal çalışmaları üzerindeki etkisini en aza indirecek şekilde tasarlanmalıdır.

Tasarımcıların, bileşenler içeren devre kartları, fanlar (varsa) ve havalandırma delikli muhafazalar da dahil olmak üzere tüm cihazın 3 boyutlu modellerine girmelerine olanak tanıyan özel bir yazılım kullanabiliriz. Daha sonra simülasyon bileşenlerine, genellikle dikkat çekmeye yetecek kadar ısı üreten IC modellerine ısı kaynakları eklenir. Hava sıcaklığı, yerçekimi vektörü (konveksiyon hesaplaması için) ve bazen dış radyasyon yükü gibi çevresel koşullar belirtilir. Daha sonra modeli simüle edin; Sonuçlar genellikle sıcaklık ve hava akışı diyagramlarını içerir. Muhafazada bir basınç haritasının elde edilmesi de önemlidir.

Yapılandırma, çeşitli başlangıç ​​koşullarının girilmesiyle tamamlanır - ortam sıcaklığı ve basıncı, soğutucunun doğası (bu durumda 30 derece C'deki hava), dünyanın yerçekimi alanındaki devre kartının yönü vb. ve ardından çalıştırırız. simülasyon. Simülasyonu gerçekleştirmek için yazılım, tüm modeli çok sayıda birime böler; bunların her biri kendi malzeme ve termal özelliklerine ve diğer birimlerle sınırına sahiptir. Daha sonra her bir öğenin içindeki koşulları simüle eder ve bunları malzemenin özelliklerine göre yavaş yavaş diğer öğelere yayar. Termal simülasyon ve analiz, daha iyi termal soğutucu tasarımına katkıda bulunacaktır.