Projektowanie cieplne wojskowego sprzętu elektronicznego

Wraz z szybkim rozwojem nauki i techniki sprzęt elektroniczny związany z obronnością państwa i sprzętem wojskowym staje się coraz bardziej złożony, wyrafinowany i inteligentny.

Jednocześnie, ze względu na wymagania zastosowań wojskowych w zakresie miniaturyzacji produktów, lekkości, dostosowywania i wysokiej niezawodności, inżynierowie podczas procesu projektowania mają do czynienia z kompatybilnością elektromagnetyczną fal milimetrowych, chłodzeniem przewodzącym przy wysokiej gęstości strumienia ciepła i uszczelnianiem w trudnych warunkach. środowiska. Seria wyzwań.

Wyzwania dotyczące projektowania termicznego sprzętu wojskowego

(1) Środowisko pracy sprzętu wojskowego jest skomplikowane Wysokość, wysoka temperatura, niska temperatura, wilgotność, szok temperaturowy, promieniowanie słoneczne, wibracje wstrząsowe, oblodzenie i różne trudne warunki (grzyby, pustynia, kurz, sadza itp.) wszystko mają różny wpływ na jego konstrukcję termiczną.

Poza złożonymi warunkami brzegowymi największym wyzwaniem w zarządzaniu temperaturą produktów elektronicznych w przemyśle obronnym jest krótkotrwały szok termiczny.

Te produkty elektroniczne są często narażone na ekstremalne warunki termiczne.

Załóżmy, że myśliwiec odrzutowy zaparkowany na Morzu Karaibskim wykona teraz misję.

Samolot znajduje się w tym czasie na poziomie morza, a temperatura i wilgotność są bardzo odpowiednie.

Gdy samolot wystartuje, znajdzie się na dużej wysokości, w temperaturze poniżej zera, a warunki brzegowe produktów elektronicznych zmienią się w ciągu kilku minut, a nawet sekund. Dlatego produkty elektroniczne w samolocie muszą być zdolne do pracy w szerokim zakresie temperatur otoczenia.

(2) Duże przetwarzanie i wysokie wytwarzanie ciepła

Ze względu na charakter zadań wojskowych, te produkty elektroniczne nieuchronnie doprowadzą do stosunkowo dużej ilości przetwarzania danych, a jednocześnie będą wymagały większych prędkości przetwarzania danych, odpowiednio niskich, a zużycie ciepła przez produkty elektroniczne gwałtownie wzrośnie.

Dlatego trudne warunki środowiskowe i szybko rosnące zużycie ciepła przez chip sprawiają, że zarządzanie ciepłem produktów elektronicznych w przemyśle obronnym staje przed ogromnymi wyzwaniami.

(3) Lekkość i doskonała niezawodność zwiększają trudność projektowania termicznego W przypadku sprzętu elektronicznego w atmosferze lub przestrzeni kosmicznej, waga jest bardzo ważnym elementem.

Im lżejsza waga, tym dłużej produkt będzie działał i tym niższy koszt. Oczywiście, ze względu na istniejące cechy myśliwców odrzutowych, pocisków, czołgów itp. produkty elektroniczne znajdują się w trudnym środowisku termicznym, dlatego niezawodność termiczna produktów elektronicznych w przemyśle obronnym jest bardzo ważnym czynnikiem.

Ze względu na wysokie zużycie ciepła przez wojskowe produkty elektroniczne i trudne środowisko pracy, zwykle zapewniają one większy przepływ ciepła. Podobnie jak inne produkty elektroniczne, muszą mieć dobry system chłodzenia, a także należy wziąć pod uwagę wielkość przestrzeni, wagę, zużycie ciepła i zużycie ciepła przez sprzęt. Ekranowanie elektromagnetyczne i inne wymagania.

Obecnie wielu inżynierów preferuje stosowanie hybrydowych metod chłodzenia do termicznego projektowania produktów elektronicznych.

Większość chipów elektronicznych wykorzystuje rozpraszanie ciepła chłodzone powietrzem, a urządzenia rozpraszające chłodzone wodą są używane w urządzeniach, które zużywają dużo ciepła.

Jednak w przypadku urządzeń elektronicznych w kosmosie lub kosmosie ten rodzaj rozpraszania ciepła nie jest zalecany i należy zaprojektować bardziej zwarty system chłodzenia cieczą.

Na przykład zastosowanie materiałów podłoża o wysokiej przewodności cieplnej, płyt równomiernych VC, rurek cieplnych, TEC wbudowanych w chip Die, chłodzenia strumieniowego lub bezpośredniego zanurzenia w płynie, dzięki czemu ciepło może być przekazywane do cieczy, a następnie do cieczy system chłodzenia w wymienniku ciepła.

Obecnie produkty rozpraszania ciepła stosowane w sprzęcie wojskowym i podstawowa technologia są kontrolowane przez główne przedsiębiorstwa.

Istnieje nadzieja, że ​​w ciągu najbliższych kilku lat w kraju pojawi się więcej materiałów odprowadzających ciepło o wyższej przewodności cieplnej i lepszych parametrach przetwarzania, aby nie tylko mogły sprostać odprowadzaniu ciepła przez wojskowe produkty elektroniczne, ale także zapewniały gwarancję i ochronę dla normalna eksploatacja wojskowego sprzętu elektronicznego, a także może być szeroko promowana. I używany do rozwiązywania rynku kontroli termicznej wysokiej klasy sprzętu cywilnego i promowania integracji technologii wojskowej i cywilnej.