Važnost termičke simulacije u dizajnu elektronike automobila
Danas se elektronske funkcije u automobilima povećavaju i uskoro će premašiti vrijednost koju daju mehaničke funkcije. Elektronske funkcije također postaju glavni konkurentski elementi modela. Ograničenja pravovremene isporuke modela više nisu mehanički dizajn, već elektronika i softver. Stoga, ne samo da bismo trebali brzo dizajnirati ove elektronske komponente, već i učiniti da imaju visoke performanse, kvalitet i ispunjavaju standarde pouzdanosti.
Glavni izvor toplote elektronske opreme je njen poluprovodnički čip (IC). Ovi čipovi su vrlo osjetljivi na temperaturu, što termički dizajn čini izazovom. Pregrijavanje će uzrokovati prerano kvar čipa. Sa povećanjem funkcija, sve su izraženiji problemi sa disipacijom toplote, što je postalo potencijalni ograničavajući faktor u razvoju elektronske opreme. Za ključne uređaje potrebne su odgovarajuće strategije hlađenja kako bi se spriječilo pregrijavanje i kvar.
Dobro upravljanje toplotom treba biti dizajnirano u konceptualnoj fazi procesa razvoja. Ovi proizvodi su često složeni sistemi i zahtevaju saradnju nekoliko dizajnerskih odeljenja sa različitim iskustvom: IC i FPGA inženjeri, inženjeri PCB rasporeda, proizvodni inženjeri, programeri softvera, inženjeri pouzdanosti, mašinski dizajneri, inženjeri za marketing, radio frekvenciju i elektrotehniku velike brzine, itd. U fazi koncepta potrebno je donijeti odluke vezane za izvodljivost proizvoda. To uključuje „može li se toplotnom energijom koju proizvodi sistem efikasno upravljati u skladu sa datim prostorom, veličinom, željenim performansama i funkcijom?
Mehanički dizajneri ili inženjeri termalnog dizajna mogu lako kreirati konceptualne modele IC-a, PCB-a i šasije, a zatim ih simulirati da vide da li mogu efikasno raspršiti toplinu. Ako je tako, dizajn se može nastaviti iz perspektive upravljanja toplinom. Ako osoblje bilo kojeg drugog dizajnerskog odjela smatra da je nemoguće nastaviti nakon faze koncepta, možda će morati promijeniti funkcionalne specifikacije, specifikacije veličine, uređaje koji se koriste ili neke druge faktore sistema. Međutim, ako se problem pronađe i redizajnira u kasnijem procesu razvoja, trošak će se značajno povećati.
Koristeći najnoviji softver za termičku simulaciju, projektant može izvršiti analizu front-enda, shvatiti trend, brzo riješiti problem, brzo riješiti i uporediti različite šeme, kako bi ostvario veći napredak projekta, kako bi efikasno dopunio rad analitičari sa punim radnim vremenom u kasnijoj fazi verifikacije projekta. U poređenju sa tradicionalnim CFD softverom, vreme ciklusa simulacije može se skratiti sa nekoliko nedelja na nekoliko dana ili jedan dan. Dizajneri mogu uporediti različite dizajnerske sheme kako bi razvili konkurentnije i pouzdanije proizvode, a kraće vrijeme ciklusa simulacije može ubrzati lansiranje proizvoda.
