Kā siltuma simulācija darbojas radiatora dizainā
Lielākā daļa elektronisko komponentu sakarst, kad caur tiem plūst strāva. Siltums ir atkarīgs no jaudas, ierīces īpašībām un ķēdes konstrukcijas. Papildus komponentiem elektrisko savienojumu, vara vadu un caurumu pretestība var izraisīt arī dažus siltuma un enerģijas zudumus. Lai izvairītos no atteices vai ķēdes atteices, PCB projektētājiem ir jāapņemas ražot PCB, kas var darboties normāli un palikt drošā temperatūras diapazonā. Lai gan dažas shēmas var darboties bez papildu dzesēšanas, dažos gadījumos radiatoru, dzesēšanas ventilatoru vai mehānismu kombinācijas pievienošana ir neizbēgama.
Kāpēc mums ir nepieciešama termiskā simulācija?
Termiskā simulācija ir svarīga elektronisko izstrādājumu projektēšanas procesa sastāvdaļa, īpaši, ja tiek izmantotas modernas īpaši ātras sastāvdaļas. Piemēram, FPGA vai ātrs maiņstrāvas / līdzstrāvas pārveidotājs var viegli izkliedēt vairākus vatus jaudas. Tāpēc PC plates, korpusi un sistēmas ir jāprojektē tā, lai samazinātu siltuma ietekmi uz to normālu darbību.
Mēs varam izmantot specializētu programmatūru, kas ļauj dizaineriem ievadīt visas ierīces 3D modeļus, ieskaitot shēmas plates ar komponentiem, ventilatorus (ja tādi ir) un korpusus ar ventilācijas atverēm. Siltuma avoti pēc tam tiek pievienoti simulācijas komponentiem - parasti IC modeļiem, kas rada pietiekami daudz siltuma, lai piesaistītu uzmanību. Ir norādīti vides apstākļi, piemēram, gaisa temperatūra, gravitācijas vektors (konvekcijas aprēķinam) un dažreiz ārējā starojuma slodze. Pēc tam simulējiet modeli; Rezultāti parasti ietver temperatūras un gaisa plūsmas diagrammas. Iežogojumā ir svarīgi arī iegūt spiediena karti.
Konfigurāciju pabeidz, ievadot dažādus sākotnējos apstākļus – apkārtējās vides temperatūru un spiedienu, dzesēšanas šķidruma raksturu (šajā gadījumā gaiss pie 30 grādiem C), shēmas plates virzienu zemes gravitācijas laukā utt., un tad mēs skrienam. simulācija. Lai veiktu simulāciju, programmatūra sagriež visu modeli daudzās vienībās, no kurām katrai ir savas materiāla un termiskās īpašības un robeža ar citām vienībām. Pēc tam tas simulē apstākļus katrā elementā un lēnām izplata tos citos elementos atbilstoši materiāla specifikācijai. Termiskā simulācija un analīze veicinās labāku PCB dizainu.
