أهمية المحاكاة الحرارية لتصميم المبددات الحرارية

سوف تسخن معظم المكونات الإلكترونية عندما يتدفق التيار من خلالها. تعتمد الحرارة على الطاقة وخصائص الجهاز وتصميم الدوائر. بالإضافة إلى المكونات، فإن مقاومة التوصيلات الكهربائية والأسلاك النحاسية ومن خلال الثقوب يمكن أن تسبب أيضًا بعض فقدان الحرارة والطاقة. من أجل تجنب الفشل أو فشل الدائرة، يجب أن يلتزم مصممو ثنائي الفينيل متعدد الكلور بإنتاج مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي يمكن أن تعمل بشكل طبيعي وتبقى ضمن نطاق درجة الحرارة الآمنة. على الرغم من أن بعض الدوائر يمكن أن تعمل بدون تبريد إضافي، إلا أنه في بعض الحالات، يكون إضافة مشعات أو مراوح تبريد أو مجموعة من الآليات أمرًا لا مفر منه.

لماذا نحتاج إلى المحاكاة الحرارية؟

تعد المحاكاة الحرارية جزءًا مهمًا من عملية تصميم المنتجات الإلكترونية، خاصة عند استخدام مكونات حديثة فائقة السرعة. على سبيل المثال، قد يؤدي FPGA أو محول AC / DC السريع إلى تبديد عدة واط من الطاقة بسهولة. لذلك، يجب تصميم لوحات الكمبيوتر ومرفقاته وأنظمته لتقليل تأثير الحرارة على تشغيلها الطبيعي.

يمكننا استخدام برامج متخصصة تسمح للمصممين بإدخال نماذج ثلاثية الأبعاد للجهاز بأكمله - بما في ذلك لوحات الدوائر مع المكونات والمراوح (إن وجدت) والمرفقات المزودة بفتحات تهوية. يتم بعد ذلك إضافة مصادر الحرارة إلى مكونات المحاكاة - عادة إلى نماذج IC، والتي تولد حرارة كافية لجذب الانتباه. يتم تحديد الظروف البيئية، مثل درجة حرارة الهواء، وناقل الجاذبية (لحساب الحمل الحراري)، وأحيانًا حمل الإشعاع الخارجي. ثم محاكاة النموذج؛ تتضمن النتائج عادةً مخططات لدرجة الحرارة وتدفق الهواء. ومن المهم أيضًا الحصول على خريطة الضغط في العلبة.

يتم إكمال التكوين عن طريق إدخال ظروف أولية مختلفة - درجة الحرارة والضغط المحيطين، وطبيعة سائل التبريد (الهواء عند 30 درجة مئوية في هذه الحالة)، واتجاه لوحة الدائرة في مجال جاذبية الأرض، وما إلى ذلك، ثم نقوم بالتشغيل المحاكاة. من أجل إجراء المحاكاة، يقوم البرنامج بتقطيع النموذج بأكمله إلى عدد كبير من الوحدات، لكل منها خصائصها المادية والحرارية الخاصة وحدودها مع الوحدات الأخرى. ثم يحاكي الظروف داخل كل عنصر وينشرها ببطء إلى العناصر الأخرى وفقًا لمواصفات المادة. سوف تساهم المحاكاة والتحليل الحراري في تحسين تصميم المبدد الحراري.