Izazovi toplotnog dizajna vojne opreme
Radno okruženje vojne opreme je komplikovano
Nadmorska visina, visoka temperatura, niska temperatura, vlažnost, temperaturni šok, sunčevo termalno zračenje, udarne vibracije, zaleđivanje, razna oštra okruženja (gljivice, pustinja, prašina, čađ, itd.) imaju različite stepene uticaja na njegov termički dizajn. Pored složenih graničnih uslova, najveći izazov u termičkom upravljanju elektronskim proizvodima u odbrambenoj industriji je kratkoročni toplotni šok.
Ovi elektronski proizvodi su često izloženi ekstremnom toplotnom okruženju. Pretpostavimo da će mlazni lovac parkiran u Karipskom moru sada izvršiti misiju. Avion je u ovom trenutku na nivou mora, a temperatura i vlažnost su veoma pogodni. Kada poleti, avion će biti u okruženju na velikoj visini, ispod nule, a granični uslovi elektronskih proizvoda biće promenjeni u roku od nekoliko minuta ili čak sekundi. Zbog toga elektronski proizvodi u avionu moraju biti u stanju da rade u širokom rasponu temperatura okoline Rad.
Sljedeća slika prikazuje ulogu termalnog dizajna u uspješnom elektroničkom proizvodu i utjecaj okoline na njega. Može se vidjeti da nadmorska visina, visoka temperatura, niska temperatura, vlažnost, temperaturni šok, solarno termalno zračenje, udarne vibracije, zaleđivanje i razna oštra okruženja (gljivice, pustinja, prašina, čađ, itd.) imaju različite stepene uticaja na termalni dizajn.
Obradite mnogo podataka i stvorite više topline
Zbog prirode vojnih zadataka, ovi elektronski proizvodi će neminovno uzrokovati da ovi elektronski proizvodi poduzmu veću količinu obrade podataka, a istovremeno će zahtijevati veće brzine obrade podataka, a potrošnja topline elektronskih proizvoda će se naglo povećati. Stoga, teški okolišni uvjeti i brzo rastuća potrošnja topline čipova čine da se termalno upravljanje elektronskim proizvodima u odbrambenoj industriji suočava sa ogromnim izazovima. Lagana i savršena pouzdanost povećavaju težinu termičkog dizajna
Za elektronsku opremu u atmosferi ili svemirskom okruženju, težina je vrlo važan element. Što je manja težina, to će proizvod duže raditi i niži je trošak. Očigledno, zbog postojećih karakteristika mlaznih lovaca, projektila, tenkova itd., elektronski proizvodi se nalaze u teškom termičkom okruženju, pa je termička pouzdanost elektronskih proizvoda u odbrambenoj industriji veoma važan faktor.
Termičko projektovanje vojne opreme
Zbog velike potrošnje toplote vojnih elektronskih proizvoda i teškog radnog okruženja, oni obično imaju veći protok toplote. Slično kao i drugi elektronski proizvodi, oni moraju imati dobar sistem hlađenja, a mora se uzeti u obzir veličina prostora, težina, potrošnja toplote i potrošnja toplote opreme. Elektromagnetna zaštita i drugi zahtjevi.
Normalni elektronski sistemi imaju tendenciju da budu dizajnirani kao zatvorena kućišta, a većina elektronskih proizvoda je izolovana od rashladnog sistema koliko god je to moguće. Zamislite Hummer Mercedes-Benz u pustinji. Ako elektronski proizvodi nisu hermetički zatvoreni, različita radna okruženja kao što su pijesak, krhotine, itd., paralizirat će elektronske proizvode.
Trenutno, mnogi inženjeri radije koriste hibridne metode hlađenja za termički dizajn elektronskih proizvoda. Većina elektronskih čipova koristi vazdušno hlađeno rasipanje toplote, a uređaji za rasipanje toplote hlađeni vodom koriste se za uređaje koji troše mnogo toplote. Ali za elektronske uređaje u svemirskim letovima ili u svemiru, ovakav način disipacije topline nije preporučljiv i mora se dizajnirati kompaktniji sistem hlađenja tekućinom.
Na primjer, upotreba supstratnih materijala visoke toplinske provodljivosti, VC ploča s ujednačenom temperaturom, toplinskih cijevi, TEC ugrađenih u matricu, mlazno hlađenje ili hlađenje tekućinom direktnim uranjanjem, tako da se toplina može prenijeti na tekućinu, a zatim na hlađenje tekućine sistem U izmenjivaču toplote. Kao što je prikazano na slici ispod:
