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热设计服务、热模拟仿真服务
来源:热设计服务、热模拟仿真服务 | 作者:Jimmy | 发布时间: 2019-07-10 | 162 次浏览 | 分享到:
传统意义上的热设计,是指通过相关的技术手段,对电子设备进行充分的冷却,达到满足可靠性、使用寿命需求的过程。热设计应与电气设计、结构设计、可靠性设计同时进行,当出现矛盾时,应进行权衡分析,折衷解决。从事热设计工作应掌握热学、流体力学等的基础知识,并结合实际工作经验提出合理的热设计方案。
     

 热设计简介


传统意义上的热设计,是指通过相关的技术手段,对电子设备进行充分的冷却,达到满足可靠性、使用寿命需求的过程。热设计应与电气设计、结构
设计、可靠性设计同时进行,当出现矛盾时,应进行权衡分析,折衷解决。从事热设计工作应掌握热学、流体力学等的基础知识,并结合实际工作经验提
出合理的热设计方案。热设计是随着通讯和信息技术产业的发展而出现的一个较新的行业,且越来越被重视。随着通讯和信息产品性能的不断提升和人们
对于通讯和信息设备便携化和微型化要求的不断提升,信息设备的功耗不断上升,而体积趋于减小,高热流密度散热需求越来越迫切

热设计便是采用适当可靠的方法控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过稳定运行要求的最高温度,以保证产品正
常运行的安全性,长期运行的可靠性
。此外,低温环境下控制加热量而使设备启动也是热可靠性的重要内容。
        目前,热设计在通讯、安防、PC、汽车、LED、消费电子、以及逆变器等行业中越来越被重视,成为产品研发中不可缺少的重要领域。

热设计一般由前期的仿真和后期的测试验证来完成。当前的主流的仿真软件有Flotherm Icepak,FLOEFD, 6SigmaET




 热设计的目的

热设计是以解决军工、通讯和信息电子产品中过热问题为目的的,热设计的实际工作就是采用适当可靠的方法控制产品内部所有电子元器件的温度,
使其在所处的工作环境条件下不超过稳定运行要求的最高温度,以保证产品正常运行的安全性,长期运行的可靠性。



 热设计的可靠性


      设备的耗散的热量决定了温升,因此也决定了任一给定结构的温度;热量以导热、对流及辐射传递出去,每种形式传递的热量与其热阻成反比;热量、热
和温度是热设计中的重要参数;所有的冷却系统应是最简单又最经济的,并适合于特定的电气和机械、环境条件,同时满足可靠性要求。

       –电子设备的有效输出功率比所需的输入功率小得多,而这部分多余的功率则转化为热而耗散掉。
       –随着电子技术的发展,电子元器件和设备日趋小型化,使得设备的体积功率密度大大增加
       –提供一条低热阻通路,保证热量顺利传递出去。



 热设计的目标

热设计应满足设备可靠性的要求

热设计应满足设备预期工作的热环境的要求

热设计应满足对冷却系统的限制要求

–热设计应满足降低成本


 热设计的阶段

热设计应与电气设计、结构设计、可靠性设计同时进行,在ID设计阶段就需要参与进来评估,这是比较正确的选择。当设计出现矛盾时,应进行协调解
决,最好是在结构开模前期,就要做热模拟仿真,以便能准确判断结构设计是否合理,电路设计布局是否科学。如果在结构已经开模,电路设计已经基本完
成,后期实际测试中发现有热的问题,才寻找解决方案,可能会因为结构受限,没有办法从根本上解决散热问题,导致解热失败,甚至直接导致项目延期或
暂停。



                                                                            热分析
热分析是朴渡科技精通的方向之一。

热分析(TA)是指用热力学参数或物理参数随温度变化的关系进行分析的方法。热分析是测量在程序控制温度下,物质的物理性质与温度依赖关系的一
类技术。

热分析在工程中的应用

                  



                                                                                                热传导系数映射

                             




                                                                                     发动机缸头火花塞部位的温度场分布


                                     


                                                                                                       热疲劳分析

                                     


                                                                                      
DangVan准则 缸头热疲劳分析结果