Progettazione termica di apparecchiature elettroniche militari
Con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, le apparecchiature elettroniche coinvolte nel campo della difesa nazionale e delle apparecchiature militari sono diventate sempre più complesse, sofisticate e intelligenti.
Allo stesso tempo, a causa dei requisiti delle applicazioni militari per la miniaturizzazione del prodotto, la leggerezza, la personalizzazione e l'elevata affidabilità, gli ingegneri devono affrontare la compatibilità elettromagnetica a onde millimetriche durante il processo di progettazione, il raffreddamento a conduzione in presenza di un'elevata densità di flusso di calore e la sigillatura in condizioni difficili ambienti. Una serie di sfide.
Sfide di progettazione termica delle attrezzature militari
(1) L'ambiente di lavoro delle attrezzature militari è complicato Altitudine, alta temperatura, bassa temperatura, umidità, shock termico, radiazione termica solare, vibrazioni da shock, ghiaccio e vari ambienti difficili (funghi, deserto, polvere, fuliggine, ecc.) tutti hanno vari gradi di influenza sul suo design termico.
Oltre alle complesse condizioni al contorno, la sfida più grande nella gestione termica dei prodotti elettronici nell'industria della difesa è lo shock termico a breve termine.
Questi prodotti elettronici sono spesso esposti a un ambiente termico estremo.
Supponiamo che un jet da combattimento parcheggiato nel Mar dei Caraibi stia per eseguire una missione.
L'aereo è al livello del mare in questo momento e la temperatura e l'umidità sono molto adatte.
Quando l'aereo decolla, si troverà in un ambiente ad alta quota, con una temperatura inferiore allo zero, e le condizioni al contorno dei prodotti elettronici verranno modificate in pochi minuti o addirittura secondi. Pertanto, i prodotti elettronici nell'aeromobile devono essere in grado di operare in un'ampia gamma di temperature ambiente.
(2) Elaborazione di grandi dimensioni e generazione di calore elevata
A causa della natura dei compiti militari, questi prodotti elettronici porteranno inevitabilmente a una quantità relativamente grande di elaborazione dei dati e allo stesso tempo richiederanno velocità di elaborazione dei dati più elevate, corrispondentemente basse, e il consumo di calore dei prodotti elettronici aumenterà notevolmente.
Pertanto, le dure condizioni ambientali e il consumo di calore in rapido aumento del chip rendono la gestione termica dei prodotti elettronici nell'industria della difesa di fronte a enormi sfide.
(3) L'affidabilità leggera e perfetta aumenta la difficoltà della progettazione termica Per le apparecchiature elettroniche nell'atmosfera o nell'ambiente spaziale esterno, il peso è un elemento molto importante.
Più leggero è il peso, più a lungo il prodotto continuerà a funzionare e più basso sarà il costo. Ovviamente, a causa delle caratteristiche esistenti di caccia a reazione, missili, carri armati, ecc., I prodotti elettronici si trovano in un ambiente termico difficile, quindi l'affidabilità termica dei prodotti elettronici nell'industria della difesa è un fattore molto importante.
A causa dell'elevato consumo di calore dei prodotti elettronici militari e del duro ambiente di lavoro, di solito presentano un flusso di calore più elevato. Analogamente ad altri prodotti elettronici, devono avere un buon sistema di raffreddamento e devono essere considerati le dimensioni dello spazio, il peso, il consumo di calore e il consumo di calore dell'apparecchiatura. Schermatura elettromagnetica e altri requisiti.
Attualmente, molti ingegneri preferiscono utilizzare metodi di raffreddamento ibridi per la progettazione termica dei prodotti elettronici.
La maggior parte dei chip elettronici utilizza la dissipazione del calore raffreddata ad aria e i dispositivi di dissipazione del calore raffreddati ad acqua vengono utilizzati per i dispositivi che consumano molto calore.
Ma per i dispositivi elettronici in volo spaziale o nello spazio esterno, questo tipo di metodo di dissipazione del calore non è consigliabile e deve essere progettato un sistema di raffreddamento a liquido più compatto.
Ad esempio, l'uso di materiali di substrato ad alta conduttività termica, piastre a temperatura uniforme VC, tubi di calore, TEC incorporati nel chip Die, raffreddamento a getto o raffreddamento a liquido ad immersione diretta, in modo che il calore possa essere trasferito al liquido e quindi al liquido sistema di raffreddamento Nello scambiatore di calore.
Attualmente, i prodotti di dissipazione del calore utilizzati nelle apparecchiature militari e la tecnologia di base sono tutti controllati dalle imprese principali.
Si spera che nei prossimi anni nel paese emergano più materiali di dissipazione del calore con una maggiore conduttività termica e migliori prestazioni di elaborazione, in modo che possano non solo soddisfare la dissipazione del calore dei prodotti elettronici militari, ma anche fornire garanzia e protezione per il il normale funzionamento delle apparecchiature elettroniche militari e può anche essere ampiamente promosso. E utilizzato per risolvere il mercato del controllo termico delle apparecchiature civili di fascia alta e promuovere l'integrazione della tecnologia militare e civile.
