Výzvy tepelného designu vojenské techniky
Pracovní prostředí vojenské techniky je komplikované
Nadmořská výška, vysoká teplota, nízká teplota, vlhkost, teplotní šok, sluneční tepelné záření, nárazové vibrace, námraza, různá drsná prostředí (houby, poušť, prach, saze atd.), to vše má různý vliv na jeho tepelný design. Kromě složitých okrajových podmínek je největší výzvou v tepelném managementu elektronických produktů v obranném průmyslu krátkodobý tepelný šok.
Tyto elektronické produkty jsou často vystaveny extrémnímu tepelnému prostředí. Předpokládejme, že proudová stíhačka zaparkovaná v Karibském moři bude nyní plnit misi. Letadlo je v tuto dobu na hladině moře a teplota a vlhkost jsou velmi vhodné. Když letadlo vzlétne, bude ve vysoké nadmořské výšce s teplotou pod bodem mrazu a okrajové podmínky elektronických produktů se změní během několika minut nebo dokonce sekund. Elektronické produkty v letadle proto musí být schopny pracovat v širokém rozsahu okolních teplot Práce.
Následující obrázek ukazuje roli tepelného designu v úspěšném elektronickém produktu a vliv prostředí na něj. Je vidět, že nadmořská výška, vysoká teplota, nízká teplota, vlhkost, teplotní šok, sluneční tepelné záření, nárazové vibrace, námraza a různá drsná prostředí (houby, poušť, prach, saze atd.), to vše má různé stupně vlivu na tepelný design.
Zpracujte velké množství dat a vygenerujte více tepla
Vzhledem k povaze vojenských úkolů tyto elektronické produkty nevyhnutelně způsobí, že tyto elektronické produkty provedou větší množství zpracování dat a současně vyžadují vyšší rychlosti zpracování dat a prudce se zvýší spotřeba tepla elektronických produktů. Proto drsné podmínky prostředí a rychle rostoucí spotřeba tepla čipů staví tepelné řízení elektronických produktů v obranném průmyslu před obrovské výzvy. Lehká a dokonalá spolehlivost zvyšuje náročnost tepelného návrhu
U elektronických zařízení v atmosféře nebo v kosmickém prostředí je hmotnost velmi důležitým prvkem. Čím nižší je hmotnost, tím déle bude produkt fungovat a tím nižší budou náklady. Je zřejmé, že vzhledem ke stávajícím charakteristikám proudových stíhaček, střel, tanků atd. jsou elektronické výrobky v drsném tepelném prostředí, takže tepelná spolehlivost elektronických výrobků v obranném průmyslu je velmi důležitým faktorem.
Tepelný design vojenské techniky
Vzhledem k vysoké spotřebě tepla vojenských elektronických produktů a drsnému pracovnímu prostředí obvykle představují vyšší tepelný tok. Podobně jako jiné elektronické produkty musí mít dobrý chladicí systém a je třeba vzít v úvahu velikost prostoru, hmotnost, spotřebu tepla a spotřebu tepla zařízení. Elektromagnetické stínění a další požadavky.
Normální elektronické systémy mají tendenci být navrženy jako uzavřené skříně a většina elektronických produktů je od chladicího systému co nejvíce izolována. Představte si Hummer Mercedes-Benz v poušti. Pokud elektronické výrobky nejsou hermeticky uzavřeny, různá pracovní prostředí, jako je písek, úlomky atd., ochromí elektronické výrobky.
V současné době mnoho inženýrů dává přednost použití hybridních metod chlazení pro tepelný návrh elektronických produktů. Většina elektronických čipů využívá vzduchem chlazený odvod tepla a vodou chlazená zařízení pro odvod tepla se používají pro zařízení, která spotřebovávají hodně tepla. Ale pro elektronická zařízení v kosmickém letu nebo v kosmickém prostoru se tento způsob rozptylu tepla nedoporučuje a musí být navržen kompaktnější systém chlazení kapalinou.
Například použití substrátových materiálů s vysokou tepelnou vodivostí, VC desek s rovnoměrnou teplotou, tepelných trubic, TEC zabudovaných v matrici, chlazení proudem nebo přímého ponorného chlazení kapalinou, takže teplo může být přeneseno do kapaliny a poté do kapalinového chlazení systém Ve výměníku tepla. Jak je znázorněno na obrázku níže:
