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 stanno diventando sempre più complesse, all'avanguardia 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 una serie di sfide nel processo di progettazione, come la compatibilità elettromagnetica delle onde millimetriche, il raffreddamento e la dissipazione del calore a temperature elevate flusso, tenuta in ambienti difficili e così via.

Sfide di progettazione termica dell'equipaggiamento militare:

1. L'ambiente di lavoro dell'equipaggiamento militare è complesso. Altitudine, alta temperatura, bassa temperatura, umidità, shock termico, radiazione solare termica, vibrazioni d'urto, ghiaccio e vari ambienti difficili (funghi, deserto, polvere, fuliggine, ecc.) hanno vari gradi di impatto sul suo design termico. Oltre alle complesse condizioni al contorno, la sfida più grande della gestione termica dei prodotti elettronici nell'industria della difesa nazionale è quella di incontrare shock termici transitori. Questi prodotti elettronici si trovano spesso in un ambiente termico estremo.

2. Ampio trattamento e alto potere calorifico. A causa della natura dei compiti militari, questi prodotti elettronici sono destinati a sopportare una grande quantità di elaborazione di dati. Allo stesso tempo, richiedono una maggiore velocità di elaborazione dei dati, che è corrispondentemente bassa, e il consumo di calore dei prodotti elettronici aumenterà notevolmente. Pertanto, le cattive condizioni ambientali e il forte aumento del consumo di calore del chip fanno sì che la gestione termica dei prodotti elettronici nell'industria della difesa nazionale debba affrontare grandi sfide.

3. L'affidabilità leggera e perfetta aumenta la difficoltà del design termico. Per le apparecchiature elettroniche nell'atmosfera o nell'ambiente spaziale, il peso è un elemento molto importante. Più leggero è il peso, più a lungo il prodotto continua a funzionare e minore è il costo.

Design termico del dispositivo militare:

A causa dell'elevato consumo di calore e del cattivo ambiente di lavoro dei prodotti elettronici militari, i chip di solito mostrano un flusso di calore maggiore. Simile ad altri prodotti elettronici, devono avere un buon sistema di raffreddamento, in cui devono essere considerati i requisiti di dimensioni dello spazio di lavoro delle apparecchiature, peso, consumo di calore, schermatura elettromagnetica e così via. Al momento, molti ingegneri preferiscono utilizzare il raffreddamento ibrido per la progettazione termica di prodotti elettronici. La maggior parte dei chip elettronici utilizza il raffreddamento ad aria per la dissipazione del calore e il raffreddamento a liquido per i dispositivi con un grande consumo di calore. Tuttavia, per il volo spaziale o i dispositivi elettronici dello spazio esterno, questo modo di raffreddamento non è desiderabile e deve essere progettato un sistema di raffreddamento a liquido più compatto. Ad esempio, l'utilizzo di substrati con elevata conduttività termica, camera di vapore, heat pipe, TEC incorporato nel chip die, raffreddamento a getto o raffreddamento a liquido a immersione diretta può trasferire calore al liquido e quindi allo scambiatore di calore del sistema di raffreddamento a liquido.