Значението на термичната симулация в автомобилния електронен дизайн
В днешно време електронните функции в автомобилите се увеличават и скоро ще надхвърлят стойността, предоставена от механичните функции. Електронните функции също се превръщат в основни конкурентни елементи на моделите. Ограниченията за навременна доставка на моделите вече не са механичният дизайн, а електрониката и софтуерът. Следователно, ние трябва не само да проектираме тези електронни компоненти бързо, но и да ги направим с висока производителност, качество и да отговарят на стандарта за надеждност.
Основният източник на топлина на електронното оборудване е неговият полупроводников чип (IC). Тези чипове са много чувствителни към температурата, което прави термичния дизайн предизвикателство. Прегряването ще доведе до преждевременна повреда на чипа. С увеличаването на функциите, свързаните с тях проблеми с разсейването на топлината стават все по-забележими, което се превърна в потенциален ограничаващ фактор в развитието на електронното оборудване. За ключови устройства са необходими подходящи стратегии за охлаждане, за да се предотврати прегряване и повреда.
Доброто управление на топлината трябва да бъде проектирано на концептуалния етап от процеса на разработка. Тези продукти често са сложни системи и изискват сътрудничеството на няколко дизайнерски отдела с различен опит: инженери по IC и FPGA, инженери за оформление на печатни платки, производствени инженери, разработчици на софтуер, инженери по надеждност, механични дизайнери, маркетингови, радиочестотни и високоскоростни електроинженери, и т.н. В етапа на концепцията трябва да се вземат решения, свързани с осъществимостта на продукта. Това включва „може ли генерираната от системата топлинна енергия да бъде ефективно управлявана според даденото пространство, размер, желана производителност и функция?
Механичните дизайнери или инженерите по топлинен дизайн могат лесно да създават концептуални модели на IC, печатни платки и шасита и след това да ги симулират, за да видят дали могат ефективно да разсейват топлината. Ако е така, проектирането може да продължи от гледна точка на термичното управление. Ако персоналът на който и да е друг дизайнерски отдел сметне за невъзможно да продължи след етапа на концепцията, може да се наложи да промени функционалните спецификации, спецификациите на размера, използваните устройства или някои други фактори на системата. Въпреки това, ако проблемът бъде открит и преработен в последващия процес на разработка, цената ще се увеличи значително.
Използвайки най-новия софтуер за термична симулация, инженерът-проектант може да извърши анализ на предния край, да схване тенденцията, бързо да реши проблема, бързо да реши и сравнява различни схеми, така че да постигне по-голям напредък на проекта, така че ефективно да допълни работата на анализатори на пълен работен ден в по-късния етап на проверка на проекта. В сравнение с традиционния CFD софтуер, времето на симулационния цикъл може да бъде съкратено от няколко седмици на няколко дни или един ден. Дизайнерите могат да сравняват различни дизайнерски схеми, за да разработят по-конкурентни и надеждни продукти, а по-краткото време на симулационния цикъл може да ускори пускането на продукти.
