Betydelsen av termisk simulering i fordonselektronikdesign
Numera ökar de elektroniska funktionerna i bilar och kommer snart att överstiga värdet som de mekaniska funktionerna ger. Elektroniska funktioner blir också de viktigaste konkurrenselementen i modeller. Begränsningarna för leverans i tid av modeller är inte längre mekanisk design, utan elektronik och mjukvara. Därför bör vi inte bara designa dessa elektroniska komponenter snabbt, utan också få dem att ha hög prestanda, kvalitet och uppfylla tillförlitlighetsstandarden.
Den huvudsakliga värmekällan för elektronisk utrustning är dess halvledarchip (IC). Dessa chips är mycket känsliga för temperatur, vilket gör den termiska designen till en utmaning. Överhettning gör att chippet misslyckas i förtid. Med ökningen av funktioner blir de relaterade värmeavledningsproblemen mer och mer framträdande, vilket har blivit en potentiell restriktiv faktor i utvecklingen av elektronisk utrustning. För nyckelenheter behövs lämpliga kylningsstrategier för att förhindra överhettning och fel.
En bra termisk hantering bör utformas i det konceptuella skedet av utvecklingsprocessen. Dessa produkter är ofta komplexa system och kräver samarbete mellan flera designavdelningar med olika bakgrund: IC- och FPGA-ingenjörer, PCB-layoutingenjörer, tillverkningsingenjörer, mjukvaruutvecklare, tillförlitlighetsingenjörer, mekaniska designers, marknadsföring, radiofrekvens- och höghastighetselektroingenjörer, etc. I konceptstadiet måste beslut relaterade till produktens genomförbarhet fattas. Det handlar om "kan värmeenergin som genereras av systemet effektivt hanteras enligt det givna utrymmet, storleken, önskad prestanda och funktion?
Mekaniska designers eller termiska designingenjörer kan enkelt skapa konceptuella modeller av IC, PCB och chassi, och sedan simulera dem för att se om de kan avleda värme effektivt. Om så är fallet kan designen utgå från termisk ledningsperspektiv. Om personalen på någon annan designavdelning finner det omöjligt att gå vidare efter konceptstadiet, kan de behöva ändra funktionsspecifikationer, storleksspecifikationer, använda enheter eller andra faktorer i systemet. Men om problemet upptäcks och omdesignas i den efterföljande utvecklingsprocessen kommer kostnaden att öka avsevärt.
Med den senaste mjukvaran för termisk simulering kan konstruktören utföra front-end-analys, förstå trenden, snabbt lösa problemet, snabbt lösa och jämföra olika scheman, för att göra större projektframsteg, för att effektivt komplettera arbetet med heltidsanställda analytiker i det senare verifieringsskedet av projektet. Jämfört med traditionell CFD-mjukvara kan simuleringscykeltiden förkortas från några veckor till några dagar eller en dag. Designers kan jämföra en mängd olika designscheman för att utveckla mer konkurrenskraftiga och pålitliga produkter, och kortare simuleringscykeltid kan påskynda lanseringen av produkter.
