Per què necessitem la simulació tèrmica
La majoria dels components electrònics s'escalfaran quan hi passa corrent. La calor depèn de la potència, les característiques del dispositiu i el disseny del circuit. A més dels components, la resistència de les connexions elèctriques, el cablejat de coure i els forats passants també poden provocar algunes pèrdues de calor i potència. Per evitar fallades o fallades del circuit, els dissenyadors de PCB s'han de comprometre a produir PCB que puguin funcionar amb normalitat i romandre dins del rang de temperatura segur. Encara que alguns circuits poden funcionar sense refrigeració addicional, en alguns casos, l'addició de radiadors, ventiladors de refrigeració o una combinació de mecanismes és inevitable.
Per què necessitem la simulació tèrmica?
La simulació tèrmica és una part important del procés de disseny de productes electrònics, especialment quan s'utilitzen components moderns ultra ràpids. Per exemple, FPGA o convertidor ràpid AC/DC pot dissipar fàcilment diversos watts de potència. Per tant, les plaques de PC, els tancaments i els sistemes s'han de dissenyar per miniaturitzar l'impacte de la calor en el seu funcionament normal.
Podem utilitzar programari especialitzat que permet als dissenyadors introduir models 3D de tot el dispositiu, incloses plaques de circuits amb components, ventiladors (si n'hi ha) i tancaments amb ventilacions. Aleshores s'afegeixen fonts de calor als components de simulació, normalment als models IC, que generen prou calor per cridar l'atenció. S'especifiquen les condicions ambientals, com ara la temperatura de l'aire, el vector de gravetat (per al càlcul de la convecció) i de vegades la càrrega de radiació externa. A continuació, simula el model; Els resultats solen incloure diagrames de temperatura i flux d'aire. En el recinte també és important obtenir un mapa de pressions.
La configuració es completa introduint diverses condicions inicials: temperatura i pressió ambientals, la naturalesa del refrigerant (aire a 30 graus C en aquest cas), la direcció de la placa de circuit al camp de gravetat terrestre, etc., i després correm. la simulació. Per tal de realitzar la simulació, el programari talla tot el model en un gran nombre d'unitats, cadascuna de les quals té les seves pròpies característiques tèrmiques i materials i el límit amb altres unitats. A continuació, simula les condicions dins de cada element i les propaga lentament a altres elements segons l'especificació del material. La simulació i l'anàlisi tèrmica contribuiran a un millor disseny de PCB.
