Importància de la simulació tèrmica en el disseny electrònic d'automoció
En l'actualitat, les funcions electròniques dels cotxes augmenten, i aviat superaran el valor que proporcionen les funcions mecàniques. Les funcions electròniques també s'estan convertint en els principals elements competitius dels models. Les limitacions del lliurament puntual dels models ja no són el disseny mecànic, sinó l'electrònica i el programari. Per tant, no només hem de dissenyar aquests components electrònics ràpidament, sinó que també hem de fer que tinguin un alt rendiment, qualitat i compleixin l'estàndard de fiabilitat.
La principal font de calor dels equips electrònics és el seu xip de semiconductors (IC). Aquests xips són molt sensibles a la temperatura, la qual cosa fa que el disseny tèrmic sigui un repte. El sobreescalfament farà que el xip falli prematurament. Amb l'augment de les funcions, els problemes relacionats amb la dissipació de calor són cada cop més destacats, fet que s'ha convertit en un potencial factor restrictiu en el desenvolupament d'equips electrònics. Per als dispositius clau, calen estratègies de refrigeració adequades per evitar el sobreescalfament i la fallada.
Una bona gestió tèrmica s'ha de dissenyar en l'etapa conceptual del procés de desenvolupament. Aquests productes solen ser sistemes complexos i requereixen la cooperació de diversos departaments de disseny amb diferents antecedents: enginyers IC i FPGA, enginyers de disseny de PCB, enginyers de fabricació, desenvolupadors de programari, enginyers de fiabilitat, dissenyadors mecànics, màrqueting, radiofreqüència i enginyers elèctrics d'alta velocitat, etc. En l'etapa de concepte, s'han de prendre decisions relacionades amb la viabilitat del producte. Implica "l'energia tèrmica generada pel sistema es pot gestionar eficaçment segons l'espai, la mida, el rendiment i la funció desitjats?
Els dissenyadors mecànics o els enginyers de disseny tèrmic poden crear fàcilment models conceptuals d'IC, PCB i xassís, i després simular-los per veure si poden dissipar la calor de manera eficaç. Si és així, el disseny pot procedir des de la perspectiva de la gestió tèrmica. Si el personal de qualsevol altre departament de disseny no pot continuar després de l'etapa de concepte, pot ser que hagi de canviar les especificacions funcionals, les especificacions de mida, els dispositius utilitzats o alguns altres factors del sistema. Tanmateix, si el problema es troba i es redissenya en el procés de desenvolupament posterior, el cost augmentarà significativament.
Utilitzant l'últim programari de simulació tèrmica, l'enginyer de disseny pot dur a terme anàlisis frontals, comprendre la tendència, resoldre ràpidament el problema, resoldre ràpidament i comparar diferents esquemes, per tal de fer un major progrés del projecte, per tal de complementar eficaçment el treball de analistes a temps complet en la fase de verificació posterior del projecte. En comparació amb el programari CFD tradicional, el temps del cicle de simulació es pot escurçar d'unes poques setmanes a uns quants dies o un dia. Els dissenyadors poden comparar una varietat d'esquemes de disseny per desenvolupar productes més competitius i fiables, i un temps de cicle de simulació més curt pot accelerar el llançament dels productes.
