Важность теплового моделирования в автомобильной электронной конструкции
В настоящее время количество электронных функций в автомобилях увеличивается, и вскоре они превысят ценность, обеспечиваемую механическими функциями. Электронные функции также становятся основными конкурентными элементами моделей. Ограничения для своевременной доставки моделей больше связаны не с механической конструкцией, а с электроникой и программным обеспечением. Поэтому мы должны не только быстро спроектировать эти электронные компоненты, но и обеспечить их высокую производительность, качество и соответствие стандарту надежности.
Основным источником тепла электронного оборудования является его полупроводниковая микросхема (ИС). Эти чипы очень чувствительны к температуре, что делает тепловую разработку сложной задачей. Перегрев приведет к преждевременному выходу из строя чипа. С увеличением количества функций связанные с этим проблемы рассеивания тепла становятся все более и более заметными, что стало потенциальным ограничивающим фактором в развитии электронного оборудования. Для ключевых устройств необходимы соответствующие стратегии охлаждения, чтобы предотвратить перегрев и выход из строя.
Надлежащее управление температурным режимом должно быть разработано на концептуальной стадии процесса разработки. Эти продукты часто представляют собой сложные системы и требуют сотрудничества нескольких конструкторских отделов с разным опытом: инженеров по ИС и ПЛИС, инженеров по компоновке печатных плат, инженеров-технологов, разработчиков программного обеспечения, инженеров по надежности, конструкторов-механиков, инженеров по маркетингу, радиочастот и высокоскоростных электротехник. и т. д. На стадии концепции необходимо принять решения, связанные с осуществимостью продукта. Он включает в себя «можно ли эффективно управлять тепловой энергией, вырабатываемой системой, в соответствии с заданным пространством, размером, желаемой производительностью и функцией?
Разработчики-механики или инженеры-теплопроектировщики могут легко создавать концептуальные модели микросхем, печатных плат и шасси, а затем моделировать их, чтобы увидеть, могут ли они эффективно рассеивать тепло. Если это так, проектирование может осуществляться с точки зрения управления температурным режимом. Если сотрудники какого-либо другого проектного отдела считают невозможным продолжить работу после стадии концепции, им может потребоваться изменить функциональные спецификации, спецификации размеров, используемые устройства или некоторые другие факторы системы. Однако, если проблема будет найдена и переработана в процессе последующей разработки, стоимость значительно возрастет.
Используя новейшее программное обеспечение для теплового моделирования, инженер-конструктор может провести предварительный анализ, уловить тенденцию, быстро решить проблему, быстро решить и сравнить различные схемы, чтобы добиться большего прогресса в проекте, чтобы эффективно дополнить работу штатные аналитики на более позднем этапе проверки проекта. По сравнению с традиционным программным обеспечением CFD время цикла моделирования может быть сокращено с нескольких недель до нескольких дней или суток. Разработчики могут сравнивать различные схемы проектирования для разработки более конкурентоспособных и надежных продуктов, а более короткое время цикла моделирования может ускорить запуск продуктов.
