Kāpēc mums ir nepieciešama termiskā simulācija
Lielākā daļa elektronisko komponentu sildīs, 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 jaudas zudumus. Lai izvairītos no kļūmēm vai ķēdes kļūmēm, PCB dizaineriem jāapņemas ražot PCB, kas var normāli darboties un palikt drošā temperatūras diapazonā. Lai gan dažas ķēdes 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 elektroniskā produktu dizaina procesa daļa, it īpaši, ja tiek izmantoti mūsdienu īpaši ātrdarbīgie komponenti. Piemēram, FPGA vai ātrs maiņstrāvas / līdzstrāvas pārveidotājs var viegli izkliedēt vairākus enerģijas vatus. Tāpēc PC dēļiem, korpusiem un sistēmām jābūt projektētām tā, lai miniaturalizētu 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. Pēc tam simulācijas komponentiem tiek pievienoti siltuma avoti - parasti IC modeļiem, kas rada pietiekami daudz siltuma, lai piesaistītu uzmanību. Ir noteikti vides apstākļi, piemēram, gaisa temperatūra, gravitācijas vektors (konvekcijas aprēķināšanai) un dažreiz ārējā starojuma slodze. Pēc tam simulējiet modeli; Rezultāti parasti ietver temperatūras un gaisa plūsmas diagrammas. Korpusā ir svarīgi arī iegūt spiediena karti.
Konfigurācija tiek pabeigta, ievadot dažādus sākotnējos apstākļus - apkārtējās vides temperatūru un spiedienu, dzesēšanas šķidruma raksturu (šajā gadījumā gaiss 30 ° C temperatūrā), shēmas plates virzienu zemes gravitācijas laukā utt., Un tad mēs veicam simulāciju. Lai veiktu simulāciju, programmatūra sadala visu modeli lielā skaitā vienību, no kurām katrai ir savs materiāls un termiskās īpašības un robeža ar citām vienībām. Pēc tam tas simulē apstākļus katrā elementā un lēnām izplata tos citos elementos saskaņā ar materiāla specifikāciju. Termiskā simulācija un analīze veicinās labāku PCB dizainu.
