کاربرد شبیه سازی حرارتی در طراحی حرارتی الکترونیکی خودرو

امروزه عملکردهای الکترونیکی در خودروها در حال افزایش است و به زودی از ارزش ارائه شده توسط عملکردهای مکانیکی فراتر خواهد رفت. توابع الکترونیکی نیز در حال تبدیل شدن به عناصر اصلی رقابتی مدل ها هستند. محدودیت های تحویل به موقع مدل ها دیگر طراحی مکانیکی نیست، بلکه الکترونیک و نرم افزار است. بنابراین، ما نه تنها باید این قطعات الکترونیکی را به سرعت طراحی کنیم، بلکه باید آنها را دارای عملکرد، کیفیت بالا و استاندارد قابلیت اطمینان کنیم.

منبع گرمای اصلی تجهیزات الکترونیکی تراشه نیمه هادی (IC) آن است. این تراشه ها به دما بسیار حساس هستند که طراحی حرارتی را به چالش می کشد. گرمای بیش از حد باعث از کار افتادن زودرس تراشه می شود. با افزایش عملکردها، مشکلات مربوط به اتلاف گرما بیشتر و بیشتر برجسته می شود، که به یک عامل محدود کننده بالقوه در توسعه تجهیزات الکترونیکی تبدیل شده است. برای دستگاه های کلیدی، استراتژی های خنک کننده مناسب برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و خرابی مورد نیاز است.

یک مدیریت حرارتی خوب باید در مرحله مفهومی فرآیند توسعه طراحی شود. این محصولات اغلب سیستم های پیچیده ای هستند و نیاز به همکاری چندین بخش طراحی با سوابق مختلف دارند: مهندسین IC و FPGA، مهندسین چیدمان PCB، مهندسین تولید، توسعه دهندگان نرم افزار، مهندسین قابلیت اطمینان، طراحان مکانیک، بازاریابی، فرکانس رادیویی و مهندسین برق با سرعت بالا، و غیره در مرحله مفهومی نیاز است تصمیمات مربوط به امکان سنجی محصول گرفته شود. این شامل "آیا انرژی گرمایی تولید شده توسط سیستم می تواند به طور موثر با توجه به فضا، اندازه، عملکرد و عملکرد مورد نظر مدیریت شود؟

طراحان مکانیک یا مهندسین طراحی حرارتی می توانند به راحتی مدل های مفهومی IC، PCB و شاسی را ایجاد کنند و سپس آنها را شبیه سازی کنند تا ببینند آیا می توانند گرما را به طور موثر دفع کنند یا خیر. در این صورت، طراحی می تواند از منظر مدیریت حرارتی پیش برود. اگر پرسنل هر بخش طراحی دیگر امکان ادامه دادن پس از مرحله مفهومی را غیرممکن بدانند، ممکن است نیاز به تغییر مشخصات عملکردی، مشخصات اندازه، دستگاه های مورد استفاده یا برخی عوامل دیگر سیستم داشته باشند. با این حال، اگر مشکل پیدا شود و در فرآیند توسعه بعدی دوباره طراحی شود، هزینه به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت.

با استفاده از آخرین نرم‌افزار شبیه‌سازی حرارتی، مهندس طراح می‌تواند تجزیه و تحلیل جلویی انجام دهد، روند را درک کند، مشکل را سریع حل کند، طرح‌های مختلف را به سرعت حل و مقایسه کند تا پیشرفت بیشتری در پروژه داشته باشد تا به طور موثر کار را تکمیل کند. تحلیلگران تمام وقت در مرحله تأیید بعدی پروژه. در مقایسه با نرم افزار سنتی CFD، زمان چرخه شبیه سازی را می توان از چند هفته به چند روز یا یک روز کوتاه کرد. طراحان می توانند انواع طرح های طراحی را برای توسعه محصولات رقابتی تر و قابل اعتمادتر مقایسه کنند و زمان چرخه شبیه سازی کوتاه تر می تواند راه اندازی محصولات را سرعت بخشد.