Nghiên cứu thiết kế nhiệt và phân tích nhiệt thiết bị viễn thông

 Để đáp ứng các yêu cầu về tỷ lệ giao nhận cao và khả năng tính toán và xử lý nhanh, chip có mật độ đóng gói cao được sử dụng rộng rãi trong thiết bị truyền thông mạng xương sống cốt lõi. Chip có mật độ dòng nhiệt cao và một lượng nhiệt lớn. Nếu nhiệt độ quá cao do tản nhiệt kém, rất dễ gây ra các vấn đề như mã lỗi, mất gói, sự cố và thậm chí kiệt sức chip. Do đó, nghiên cứu thiết kế nhiệt và phân tích nhiệt của thiết bị truyền thông có ý nghĩa rất lớn đối với việc cải thiện độ tin cậy của thiết bị. Phân tích mô phỏng nhiệt dựa trên CFD là một phương pháp quan trọng để khám phá rủi ro nhiệt trong giai đoạn phát triển sản phẩm, cải thiện thiết kế chương trình và tăng tốc phát triển sản phẩm. Trước hết, bài báo này nghiên cứu các đặc điểm nhiệt của chip, PCB, ống nhiệt và lớp giao diện nhiệt và thiết lập mô hình phân tích nhiệt tương đương cho các vấn đề khó khăn và chính của mô phỏng nhiệt mô hình hóa trong phân tích tản nhiệt của chip công suất cao. Một phương pháp để xác định khả năng chịu dòng chảy và các thông số đặc trưng chịu nhiệt của bộ tản nhiệt thông qua mô phỏng số được đề xuất và một mô hình đơn giản hóa giảm xóc thể tích của bộ tản nhiệt được thiết lập. Bằng cách so sánh kết quả tính toán của mô hình đơn giản hóa và mô hình chi tiết, tính hợp lý của mô hình đơn giản hóa được xác minh. Sau đó, dựa trên nền tảng phần mềm phân tích dòng nhiệt Ansys Icepak, một phân tích mô phỏng nhiệt của một công tắc khung gầm công suất cao được thực hiện. Do sự phức tạp của khung gầm, một mô hình đơn giản hóa của mỗi thẻ con gái được thiết lập trong phân tích nhiệt cấp hệ thống, và điểm hoạt động của quạt và thể tích không khí của mỗi khe được thu thập thông qua phân tích nhiệt cấp hệ thống và các phương pháp để cải thiện hiệu quả thông gió của hệ thống được thảo luận. Trên cơ sở các điều kiện ranh giới của thẻ con gái thu được từ phân tích cấp hệ thống, một mô hình chi tiết của bảng duy nhất đã được thiết lập để phân tích nhiệt cấp hội đồng quản trị, và trường dòng chảy, phân bố trường nhiệt độ của bảng duy nhất và nhiệt độ nối của mỗi chip đã được xác định, và số lượng vây tản nhiệt, Ảnh hưởng của độ dày vây và bố trí chip đối với tản nhiệt của bảng đơn. Thứ hai, thử nghiệm nhiệt độ được thực hiện trên nguyên mẫu, và kết quả mô phỏng và thử nghiệm được so sánh. Độ lệch giữa mô phỏng và thí nghiệm là khoảng 10%, xác minh mô phỏng.