Termiska designutmaningar för militär utrustning
Arbetsmiljön för militär utrustning är komplicerad
Höjd, hög temperatur, låg temperatur, luftfuktighet, temperaturchock, solvärmestrålning, chockvibrationer, isbildning, olika tuffa miljöer (svamp, öken, damm, sot, etc.) har alla olika grad av inverkan på dess termiska utformning. Förutom komplexa randvillkor är den största utmaningen i termisk hantering av elektroniska produkter inom försvarsindustrin den kortsiktiga termiska chocken.
Dessa elektroniska produkter utsätts ofta för en extrem termisk miljö. Anta att en jetjager parkerad i Karibiska havet nu ska utföra ett uppdrag. Flygplanet är vid havsnivån vid denna tidpunkt, och temperaturen och luftfuktigheten är mycket lämpliga. När flygplanet lyfter kommer det att befinna sig i en miljö på hög höjd, under fryspunkten, och gränsvillkoren för elektroniska produkter kommer att ändras inom några minuter eller till och med sekunder. Därför måste de elektroniska produkterna i flygplanet kunna fungera i ett brett spektrum av omgivande temperaturer.
Följande bild visar betydelsen av termisk design i en framgångsrik elektronisk produkt och miljöns påverkan på den. Det kan ses att höjd, hög temperatur, låg temperatur, luftfuktighet, temperaturchock, solvärmestrålning, chockvibrationer, isbildning och olika tuffa miljöer (svamp, öken, damm, sot etc.) alla har olika grad av inverkan på termisk design.
Bearbeta mycket data och generera mer värme
På grund av militära uppgifters karaktär kommer dessa elektroniska produkter oundvikligen att få dessa elektroniska produkter att genomföra en större mängd databehandling och samtidigt kräva snabbare databehandlingshastigheter, och värmeförbrukningen för elektroniska produkter kommer att öka kraftigt. Därför gör de tuffa miljöförhållandena och den snabbt ökande värmeförbrukningen av chips den termiska hanteringen av elektroniska produkter inom försvarsindustrin inför enorma utmaningar. Lättvikt och perfekt tillförlitlighet ökar svårigheten med termisk design
För elektronisk utrustning i atmosfären eller yttre rymden är vikten ett mycket viktigt element. Ju lättare vikt, desto längre kommer produkten att fortsätta att fungera, och desto lägre kostnad. Uppenbarligen, på grund av de befintliga egenskaperna hos jetjaktplan, missiler, stridsvagnar, etc., befinner sig elektroniska produkter i en hård termisk miljö, så den termiska tillförlitligheten hos elektroniska produkter inom försvarsindustrin är en mycket viktig faktor.
Termisk design av militär utrustning
På grund av den höga värmeförbrukningen hos militärelektronikprodukter och den tuffa arbetsmiljön ger de vanligtvis ett högre värmeflöde. I likhet med andra elektroniska produkter måste de ha ett bra kylsystem och utrustningens storlek, vikt, värmeförbrukning och värmeförbrukning måste beaktas. Elektromagnetisk skärmning och andra krav.
Normala elektroniska system tenderar att vara utformade som slutna kapslingar, och de flesta elektroniska produkter är isolerade från kylsystemet så mycket som möjligt. Föreställ dig en Hummer Mercedes-Benz i öknen. Om de elektroniska produkterna inte är hermetiskt tillslutna kommer de olika arbetsmiljöerna som sand, skräp etc. att förlama de elektroniska produkterna.
För närvarande föredrar många ingenjörer att använda hybridkylningsmetoder för termisk design av elektroniska produkter. De flesta elektroniska chips använder luftkyld värmeavledning, och vattenkylda värmeavledningsanordningar används för enheter som förbrukar mycket värme. Men för elektroniska enheter i rymdflygning eller yttre rymden är denna typ av värmeavledningsmetod inte tillrådlig, och ett mer kompakt vätskekylsystem måste utformas.
Till exempel användningen av substratmaterial med hög värmeledningsförmåga, VC-plattor med jämn temperatur, värmerör, TEC inbäddad i formen, jetkylning eller direkt nedsänkningsvätskekylning, så att värme kan överföras till vätskan och sedan till vätskekylningen system I värmeväxlaren. Som visas i figuren nedan:
