Termiskās simulācijas nozīme automobiļu elektroniskajā dizainā
Mūsdienās automašīnās pieaug elektroniskās funkcijas, kas drīz pārsniegs mehānisko funkciju sniegto vērtību. Elektroniskās funkcijas kļūst arī par galvenajiem modeļu konkurences elementiem. Modeļu savlaicīgas piegādes ierobežojumi vairs nav mehāniskā konstrukcija, bet gan elektronika un programmatūra. Tāpēc mums vajadzētu ne tikai ātri izstrādāt šos elektroniskos komponentus, bet arī nodrošināt, lai tie būtu ar augstu veiktspēju, kvalitāti un atbilstu uzticamības standartam.
Galvenais elektronisko iekārtu siltuma avots ir tā pusvadītāju mikroshēma (IC). Šīs mikroshēmas ir ļoti jutīgas pret temperatūru, kas padara siltuma dizainu par izaicinājumu. Pārkaršana izraisīs mikroshēmas priekšlaicīgu atteici. Palielinoties funkcijām, arvien izteiktākas kļūst ar to saistītās siltuma izkliedes problēmas, kas ir kļuvis par potenciālu ierobežojošu faktoru elektronisko iekārtu attīstībā. Galvenajām ierīcēm ir nepieciešamas atbilstošas dzesēšanas stratēģijas, lai novērstu pārkaršanu un atteici.
Laba siltuma pārvaldība ir jāveido izstrādes procesa konceptuālajā posmā. Šie produkti bieži ir sarežģītas sistēmas un prasa sadarbību ar vairākām projektēšanas nodaļām ar dažādu pieredzi: IC un FPGA inženieriem, PCB izkārtojuma inženieriem, ražošanas inženieriem, programmatūras izstrādātājiem, uzticamības inženieriem, mehānikas dizaineriem, mārketinga, radiofrekvenču un ātrgaitas elektroinženieri, uc Koncepcijas stadijā ir jāpieņem lēmumi, kas saistīti ar produkta iespējamību. Tas ietver "vai sistēmas saražoto siltumenerģiju var efektīvi pārvaldīt atbilstoši konkrētajai telpai, izmēram, vēlamajai veiktspējai un funkcijai?
Mehāniskie dizaineri vai siltuma projektēšanas inženieri var viegli izveidot IC, PCB un šasijas konceptuālus modeļus un pēc tam tos simulēt, lai redzētu, vai tie var efektīvi izkliedēt siltumu. Ja tā, tad projektēšana var notikt no siltuma pārvaldības viedokļa. Ja jebkuras citas projektēšanas nodaļas darbiniekiem pēc koncepcijas stadijas nav iespējams turpināt darbu, viņiem var būt nepieciešams mainīt funkcionālās specifikācijas, izmēru specifikācijas, izmantotās ierīces vai dažus citus sistēmas faktorus. Taču, ja turpmākajā izstrādes procesā problēma tiks atrasta un pārplānota, izmaksas ievērojami palielināsies.
Izmantojot jaunāko termiskās simulācijas programmatūru, projektēšanas inženieris var veikt priekšgala analīzi, aptvert tendences, ātri atrisināt problēmu, ātri atrisināt un salīdzināt dažādas shēmas, lai panāktu lielāku projekta progresu un efektīvi papildinātu pilna laika analītiķi projekta vēlākajā pārbaudes posmā. Salīdzinot ar tradicionālo CFD programmatūru, simulācijas cikla laiku var saīsināt no dažām nedēļām līdz dažām dienām vai dienai. Dizaineri var salīdzināt dažādas dizaina shēmas, lai izstrādātu konkurētspējīgākus un uzticamākus produktus, un īsāks simulācijas cikla laiks var paātrināt produktu izlaišanu.
