Importanza della simulazione termica nella progettazione elettronica automobilistica
Al giorno d'oggi, le funzioni elettroniche nelle automobili sono in aumento e presto supereranno il valore fornito dalle funzioni meccaniche. Anche le funzioni elettroniche stanno diventando i principali elementi competitivi dei modelli. I vincoli della consegna puntuale dei modelli non sono più la progettazione meccanica, ma l'elettronica e il software. Pertanto, non dobbiamo solo progettare rapidamente questi componenti elettronici, ma anche far sì che abbiano prestazioni elevate, qualità e soddisfino gli standard di affidabilità.
La principale fonte di calore delle apparecchiature elettroniche è il suo chip semiconduttore (IC). Questi chip sono molto sensibili alla temperatura, il che rende la progettazione termica una sfida. Il surriscaldamento causerà il guasto prematuro del chip. Con l'aumento delle funzioni, stanno diventando sempre più importanti i relativi problemi di dissipazione del calore, che è diventato un potenziale fattore restrittivo nello sviluppo delle apparecchiature elettroniche. Per i dispositivi chiave, sono necessarie strategie di raffreddamento appropriate per prevenire il surriscaldamento e il guasto.
Una buona gestione termica dovrebbe essere progettata nella fase concettuale del processo di sviluppo. Questi prodotti sono spesso sistemi complessi e richiedono la collaborazione di diversi reparti di progettazione con background diversi: ingegneri IC e FPGA, ingegneri di layout PCB, ingegneri di produzione, sviluppatori software, ingegneri dell'affidabilità, progettisti meccanici, ingegneri del marketing, delle radiofrequenze e dell'elettronica ad alta velocità, ecc. Nella fase di ideazione, devono essere prese decisioni relative alla fattibilità del prodotto. Implica "può l'energia termica generata dal sistema essere gestita efficacemente in base allo spazio, alle dimensioni, alle prestazioni e alla funzione desiderate?
I progettisti meccanici o gli ingegneri di progettazione termica possono creare facilmente modelli concettuali di circuiti integrati, PCB e chassis, quindi simularli per vedere se possono dissipare il calore in modo efficace. In tal caso, la progettazione può procedere dal punto di vista della gestione termica. Se il personale di qualsiasi altro reparto di progettazione non riesce a procedere dopo la fase di ideazione, potrebbe essere necessario modificare le specifiche funzionali, le specifiche dimensionali, i dispositivi utilizzati o alcuni altri fattori del sistema. Tuttavia, se il problema viene individuato e riprogettato nel successivo processo di sviluppo, il costo aumenterà notevolmente.
Utilizzando l'ultimo software di simulazione termica, il progettista può eseguire analisi front-end, cogliere l'andamento, risolvere rapidamente il problema, risolvere rapidamente e confrontare diversi schemi, in modo da ottenere maggiori progressi nel progetto, in modo da integrare efficacemente il lavoro di analisti a tempo pieno nella successiva fase di verifica del progetto. Rispetto al software CFD tradizionale, il tempo del ciclo di simulazione può essere ridotto da poche settimane a pochi giorni o un giorno. I progettisti possono confrontare una varietà di schemi di progettazione per sviluppare prodotti più competitivi e affidabili e tempi di ciclo di simulazione più brevi possono accelerare il lancio dei prodotti.
