Tepelný návrh vojenského elektronického zařízení
S rychlým rozvojem vědy a techniky se elektronické vybavení používané v oblasti národní obrany a vojenského vybavení stalo stále složitější, sofistikovanější a inteligentnější.
Současně, kvůli požadavkům vojenských aplikací na miniaturizaci produktů, nízkou hmotnost, přizpůsobení a vysokou spolehlivost, se inženýři během procesu návrhu potýkají s elektromagnetickou kompatibilitou s milimetrovými vlnami, chlazením vedení při vysoké hustotě tepelného toku a těsněním v drsných podmínkách. prostředí. Řada výzev.
Výzvy tepelného designu vojenské techniky
(1) Pracovní prostředí vojenské techniky je komplikované. Nadmořská výška, vysoká teplota, nízká teplota, vlhkost, teplotní šok, sluneční tepelné záření, nárazové vibrace, námraza a různá drsná prostředí (houby, poušť, prach, saze atd.) mají různou míru vlivu 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.
(2) Velké zpracování a vysoká tvorba tepla
Vzhledem k povaze vojenských úkolů povedou tyto elektronické produkty nevyhnutelně k relativně velkému množství zpracování dat a současně vyžadují vyšší rychlosti zpracování dat, odpovídající nízké, a spotřeba tepla elektronických produktů prudce vzroste.
Proto drsné podmínky prostředí a rychle se zvyšující spotřeba tepla čipu staví tepelný management elektronických produktů v obranném průmyslu před obrovské výzvy.
(3) Nízká hmotnost a dokonalá spolehlivost zvyšují obtížnost 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.
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.
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 čipu, tryskové chlazení nebo přímé ponorné chlazení kapalinou, takže teplo může být přeneseno do kapaliny a poté do kapaliny chladicí systém Ve výměníku tepla.
V současné době jsou produkty pro odvod tepla používané ve vojenském vybavení a základní technologie řízeny hlavními podniky.
Očekává se, že v příštích několika letech se v zemi objeví více materiálů pro odvod tepla s vyšší tepelnou vodivostí a lepším zpracovatelským výkonem, aby nejen vyhovovaly odvodu tepla vojenských elektronických produktů, ale také poskytovaly záruku a ochranu pro běžného provozu vojenského elektronického vybavení a může být také široce propagován. A používá se k řešení trhu s tepelnou kontrolou špičkového civilního vybavení a k podpoře integrace vojenských a civilních technologií.
