Kodėl mums reikia terminio modeliavimo
Dauguma elektroninių komponentų įkaista, kai per juos teka srovė. Šiluma priklauso nuo galios, prietaiso charakteristikų ir grandinės konstrukcijos. Be komponentų, elektros jungčių, varinių laidų ir skylių atsparumas taip pat gali sukelti tam tikrų šilumos ir galios nuostolių. Siekiant išvengti gedimo ar grandinės gedimo, PCB dizaineriai turėtų būti įsipareigoję gaminti PCB, kurie gali normaliai veikti ir išlikti saugios temperatūros intervale. Nors kai kurios grandinės gali veikti be papildomo aušinimo, kai kuriais atvejais radiatorių, aušinimo ventiliatorių ar mechanizmų derinio pridėjimas yra neišvengiamas.
Kodėl mums reikia terminio modeliavimo?
Terminis modeliavimas yra svarbi elektroninio gaminio projektavimo proceso dalis, ypač kai naudojami šiuolaikiniai itin greiti komponentai. Pavyzdžiui, FPGA arba greitas kintamosios srovės / nuolatinės srovės keitiklis gali lengvai išsklaidyti kelis vatus galios. Todėl kompiuterių plokštės, gaubtai ir sistemos turi būti suprojektuotos taip, kad miniatiūrizuotų šilumos poveikį jų normaliam veikimui.
Mes galime naudoti specializuotą programinę įrangą, leidžiančią dizaineriams įvesti viso įrenginio 3D modelius, įskaitant plokštes su komponentais, ventiliatoriais (jei yra) ir gaubtus su ventiliacijos angomis. Tada šilumos šaltiniai pridedami prie modeliavimo komponentų - paprastai prie IC modelių, kurie generuoja pakankamai šilumos, kad pritrauktų dėmesį. Nurodomos aplinkos sąlygos, pvz., Oro temperatūra, gravitacijos vektorius (konvekcijos skaičiavimui) ir kartais išorinė spinduliuotės apkrova. Tada imituoti modelį; Rezultatai paprastai apima temperatūros ir oro srauto diagramas. Korpuse taip pat svarbu gauti slėgio žemėlapį.
Konfigūracija užbaigiama įvedant įvairias pradines sąlygas - aplinkos temperatūrą ir slėgį, aušinimo skysčio pobūdį (šiuo atveju oras 30 ° C temperatūroje), plokštės kryptį žemės gravitacijos lauke ir tt, o tada mes atliekame modeliavimą. Norint atlikti modeliavimą, programinė įranga supjausto visą modelį į daugybę vienetų, kurių kiekvienas turi savo medžiagų ir šilumines charakteristikas bei ribą su kitais vienetais. Tada jis imituoja sąlygas kiekviename elemente ir lėtai daugina jas į kitus elementus pagal medžiagos specifikaciją. Terminis modeliavimas ir analizė prisidės prie geresnio PCB projektavimo.
