Mô phỏng nhiệt giúp thiết kế tản nhiệt như thế nào

Hầu hết các linh kiện điện tử sẽ nóng lên khi có dòng điện chạy qua chúng. Nhiệt độ phụ thuộc vào công suất, đặc tính của thiết bị và thiết kế mạch. Ngoài các bộ phận, điện trở của các kết nối điện, dây đồng và các lỗ xuyên qua cũng có thể gây ra một số tổn thất về nhiệt và điện. Để tránh hỏng hóc hoặc hỏng mạch, các nhà thiết kế PCB phải cam kết sản xuất PCB có thể hoạt động bình thường và duy trì trong phạm vi nhiệt độ an toàn. Mặc dù một số mạch có thể hoạt động mà không cần làm mát thêm nhưng trong một số trường hợp, việc bổ sung bộ tản nhiệt, quạt làm mát hoặc kết hợp các cơ chế là không thể tránh khỏi.

Tại sao chúng ta cần mô phỏng nhiệt?

Mô phỏng nhiệt là một phần quan trọng trong quá trình thiết kế sản phẩm điện tử, đặc biệt khi sử dụng các linh kiện cực nhanh hiện đại. Ví dụ, FPGA hoặc bộ chuyển đổi AC/DC nhanh có thể dễ dàng tiêu hao vài watt điện. Do đó, bo mạch, vỏ và hệ thống PC phải được thiết kế để giảm thiểu tác động của nhiệt lên hoạt động bình thường của chúng.

Chúng ta có thể sử dụng phần mềm chuyên dụng cho phép các nhà thiết kế nhập mô hình 3D của toàn bộ thiết bị - bao gồm bảng mạch với các linh kiện, quạt (nếu có) và vỏ hộp có lỗ thông hơi. Sau đó, các nguồn nhiệt được thêm vào các thành phần mô phỏng - thường là các mô hình IC, tạo ra đủ nhiệt để thu hút sự chú ý. Các điều kiện môi trường được chỉ định, chẳng hạn như nhiệt độ không khí, vectơ trọng lực (để tính toán đối lưu) và đôi khi là tải bức xạ bên ngoài. Sau đó mô phỏng mô hình; Các kết quả thường bao gồm biểu đồ nhiệt độ và luồng không khí. Trong khu vực bao vây, điều quan trọng là phải có được bản đồ áp suất.