Šiluminio modeliavimo svarba radiatorių projektavimui
Dauguma elektroninių komponentų įkaista, kai per juos teka srovė. Šiluma priklauso nuo galios, įrenginio charakteristikų ir grandinės konstrukcijos. Be komponentų, elektros jungčių, varinių laidų ir kiaurymių varža taip pat gali sukelti tam tikrų šilumos ir galios nuostolių. Kad būtų išvengta gedimų ar grandinės gedimų, PCB projektuotojai turėtų būti įsipareigoję gaminti PCB, kurie gali veikti normaliai ir likti saugiame temperatūros diapazone. Nors kai kurios grandinės gali veikti be papildomo aušinimo, kai kuriais atvejais radiatorių, aušinimo ventiliatorių ar mechanizmų derinio papildymas yra neišvengiamas.
Kodėl mums reikia šiluminio modeliavimo?
Šiluminis modeliavimas yra svarbi elektroninio gaminio projektavimo proceso dalis, ypač kai naudojami modernūs itin greiti komponentai. Pavyzdžiui, FPGA arba greitas AC/DC keitiklis gali lengvai išsklaidyti kelis vatus galios. Todėl PC plokštės, gaubtai ir sistemos turi būti suprojektuoti taip, kad sumažintų šilumos poveikį normaliam jų veikimui.
Galime naudoti specializuotą programinę įrangą, kuri leidžia dizaineriams įvesti viso įrenginio 3D modelius – įskaitant plokštes su komponentais, ventiliatorius (jei yra) ir korpusus su ventiliacijos angomis. Tada šilumos šaltiniai pridedami prie modeliavimo komponentų – dažniausiai prie IC modelių, kurie generuoja pakankamai šilumos, kad patrauktų dėmesį. Nurodomos aplinkos sąlygos, tokios kaip oro temperatūra, gravitacijos vektorius (konvekcijai skaičiuoti), kartais ir išorinė spinduliuotė. Tada modeliuokite modelį; Rezultatai paprastai apima temperatūros ir oro srauto diagramas. Aptvaroje taip pat svarbu gauti slėgio žemėlapį.
Konfigūracija užbaigiama įvedus įvairias pradines sąlygas – aplinkos temperatūrą ir slėgį, aušinimo skysčio pobūdį (šiuo atveju oras 30 laipsnių C), plokštės kryptį žemės gravitacijos lauke ir kt., tada paleidžiame. simuliacija. Siekdama atlikti modeliavimą, programinė įranga suskaido visą modelį į daugybę vienetų, kurių kiekvienas turi savo medžiagų ir šilumines charakteristikas bei ribą su kitais įrenginiais. Tada jis imituoja sąlygas kiekviename elemente ir lėtai perduoda jas kitiems elementams pagal medžiagos specifikaciją. Šiluminis modeliavimas ir analizė prisidės prie geresnio PCB projektavimo.
