zastosowanie symulacji termicznej w projektowaniu termicznym elektroniki samochodowej

Obecnie wzrasta liczba funkcji elektronicznych w samochodach, które wkrótce przekroczą wartość zapewnianą przez funkcje mechaniczne. Głównymi elementami konkurencyjnymi modeli stają się także funkcje elektroniczne. Ograniczeniami terminowości dostaw modeli nie są już konstrukcje mechaniczne, ale elektronika i oprogramowanie. Dlatego powinniśmy nie tylko szybko projektować te komponenty elektroniczne, ale także zapewnić im wysoką wydajność, jakość i spełniać standardy niezawodności.

Głównym źródłem ciepła sprzętu elektronicznego jest jego układ półprzewodnikowy (IC). Chipy te są bardzo wrażliwe na temperaturę, co sprawia, że ​​projektowanie termiczne jest wyzwaniem. Przegrzanie spowoduje przedwczesną awarię chipa. Wraz ze wzrostem funkcjonalności związane z tym problemy związane z odprowadzaniem ciepła stają się coraz bardziej widoczne, co stało się potencjalnym czynnikiem ograniczającym rozwój sprzętu elektronicznego. W przypadku kluczowych urządzeń potrzebne są odpowiednie strategie chłodzenia, aby zapobiec przegrzaniu i awariom.

Dobre zarządzanie ciepłem powinno zostać zaprojektowane na etapie koncepcyjnym procesu rozwoju. Produkty te są często złożonymi systemami i wymagają współpracy kilku działów projektowych o różnym doświadczeniu: inżynierów układów scalonych i FPGA, inżynierów zajmujących się układem PCB, inżynierów produkcji, twórców oprogramowania, inżynierów niezawodności, projektantów mechaników, inżynierów ds. marketingu, częstotliwości radiowych i elektryków dużych prędkości, itp. Na etapie koncepcji należy podjąć decyzje dotyczące wykonalności produktu. Wiąże się to z pytaniem: „Czy energię cieplną wytwarzaną przez system można skutecznie zarządzać w zależności od danej przestrzeni, rozmiaru, pożądanej wydajności i funkcji?

Projektanci mechanicy lub inżynierowie zajmujący się projektowaniem termicznym mogą z łatwością tworzyć koncepcyjne modele układów scalonych, płytek drukowanych i obudów, a następnie symulować je, aby sprawdzić, czy mogą skutecznie odprowadzać ciepło. Jeśli tak, projektowanie można kontynuować z punktu widzenia zarządzania ciepłem. Jeśli personel innego działu projektowego nie będzie w stanie kontynuować pracy po etapie koncepcyjnym, może zaistnieć potrzeba zmiany specyfikacji funkcjonalnych, specyfikacji rozmiarów, używanych urządzeń lub innych czynników systemu. Jeśli jednak problem zostanie wykryty i przeprojektowany w późniejszym procesie rozwoju, koszt znacznie wzrośnie.

Korzystając z najnowszego oprogramowania do symulacji termicznej, inżynier projektant może przeprowadzić analizę front-end, uchwycić trend, szybko rozwiązać problem, szybko rozwiązać i porównać różne schematy, aby osiągnąć większy postęp projektu, aby skutecznie uzupełniać pracę etatowych analityków na późniejszym etapie weryfikacji projektu. W porównaniu z tradycyjnym oprogramowaniem CFD czas cyklu symulacji można skrócić z kilku tygodni do kilku dni lub jednego dnia. Projektanci mogą porównywać różne schematy projektowe, aby opracować bardziej konkurencyjne i niezawodne produkty, a krótszy czas cyklu symulacji może przyspieszyć wprowadzanie produktów na rynek.