Soğutucu tasarımı için termal simülasyonun önemi
Çoğu elektronik bileşen, içinden akım geçtiğinde ısınır. Isı güce, cihaz özelliklerine ve devre tasarımına bağlıdır. Bileşenlere ek olarak, elektrik bağlantılarının, bakır kabloların ve açık deliklerin direnci de bir miktar ısı ve güç kaybına neden olabilir. Arıza veya devre arızasını önlemek için PCB tasarımcıları, normal şekilde çalışabilen ve güvenli sıcaklık aralığında kalabilen PCB'ler üretmeye kararlı olmalıdır. Bazı devreler ek soğutma olmadan çalışabilse de, bazı durumlarda radyatörlerin, soğutma fanlarının 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 panoları, muhafazaları ve sistemleri, ısının normal çalışma üzerindeki etkisini küçültecek şekilde tasarlanmalıdır.
Tasarımcıların tüm cihazın 3B modellerine girmesine izin veren özel yazılım kullanabiliriz - bileşenlerle birlikte devre kartları, fanlar (varsa) ve havalandırmalı muhafazalar dahil. Isı kaynakları daha sonra simülasyon bileşenlerine eklenir - genellikle dikkat çekmek için yeterli ısı üreten IC modellerine. Hava sıcaklığı, yerçekimi vektörü (konveksiyon hesaplaması için) ve bazen harici radyasyon yükü gibi çevresel koşullar belirtilir. Ardından modeli simüle edin; Sonuçlar genellikle sıcaklık ve hava akışı diyagramlarını içerir. Muhafazada, bir basınç haritasının elde edilmesi de önemlidir.
Konfigürasyon, çeşitli başlangıç koşulları girilerek tamamlanır - ortam sıcaklığı ve basıncı, soğutucunun yapısı (bu durumda 30 derece C'deki hava), dünyanın yerçekimi alanındaki devre kartının yönü, vb. simülasyon. Simülasyonu gerçekleştirmek için yazılım, tüm modeli her biri kendi malzeme ve termal özelliklerine ve diğer birimlerle sınırı olan çok sayıda birime böler. Daha sonra her bir öğenin içindeki koşulları simüle eder ve bunları malzemenin özelliklerine göre diğer öğelere yayar. Termal simülasyon ve analiz, daha iyi PCB tasarımına katkıda bulunacaktır.
