방열판 설계의 열 시뮬레이션의 중요성

대부분의 전자 부품은 전류가 흐를 때 가열됩니다. 열은 전력, 장치 특성 및 회로 설계에 따라 달라집니다. 구성 요소 외에도 전기 연결, 구리 배선 및 관통 구멍의 저항으로 인해 열 및 전력 손실이 발생할 수도 있습니다. 오류나 회로 오류를 방지하려면 PCB 설계자는 정상적으로 작동하고 안전한 온도 범위 내에서 유지되는 PCB를 생산하는 데 전념해야 합니다. 일부 회로는 추가 냉각 없이 작동할 수 있지만 경우에 따라 라디에이터, 냉각 팬 또는 메커니즘 조합을 추가해야 하는 경우도 있습니다.

열 시뮬레이션이 필요한 이유는 무엇입니까?

열 시뮬레이션은 특히 최신 초고속 부품을 사용할 때 전자 제품 설계 프로세스에서 중요한 부분입니다. 예를 들어 FPGA나 고속 AC/DC 컨버터는 수 와트의 전력을 쉽게 소모할 수 있습니다. 따라서 PC 보드, 인클로저 및 시스템은 열이 정상 작동에 미치는 영향을 최소화하도록 설계되어야 합니다.

우리는 설계자가 구성 요소가 있는 회로 기판, 팬(있는 경우) 및 통풍구가 있는 인클로저를 포함하여 전체 장치의 3D 모델을 입력할 수 있는 특수 소프트웨어를 사용할 수 있습니다. 그런 다음 열원이 시뮬레이션 구성 요소(일반적으로 IC 모델)에 추가되어 주의를 끌기에 충분한 열을 생성합니다. 기온, 중력 벡터(대류 계산용), 때로는 외부 복사 부하와 같은 환경 조건이 지정됩니다. 그런 다음 모델을 시뮬레이션합니다. 결과에는 일반적으로 온도 및 공기 흐름 다이어그램이 포함됩니다. 인클로저에서는 압력 맵을 얻는 것도 중요합니다.

주변 온도와 압력, 냉각수의 성질(이 경우 30℃ 공기), 지구 중력장에서 회로 기판의 방향 등 다양한 초기 조건을 입력하고 실행하면 구성이 완성된다. 시뮬레이션. 시뮬레이션을 수행하기 위해 소프트웨어는 전체 모델을 다수의 단위로 분할합니다. 각 단위는 고유한 재료 및 열 특성과 다른 단위와의 경계를 갖습니다. 그런 다음 각 요소 내의 조건을 시뮬레이션하고 재료 사양에 따라 이를 다른 요소에 천천히 전파합니다. 열 시뮬레이션 및 분석은 더 나은 열 방열판 설계에 기여합니다.