Izzivi toplotnega oblikovanja vojaške opreme
Delovno okolje vojaške opreme je zapleteno
Nadmorska višina, visoka temperatura, nizka temperatura, vlaga, temperaturni šok, sončno toplotno sevanje, udarne vibracije, zaledenitev, različna težka okolja (glive, puščava, prah, saje itd.) imajo različne stopnje vpliva na njegovo toplotno zasnovo. Poleg kompleksnih mejnih pogojev je največji izziv pri termičnem upravljanju elektronskih izdelkov v obrambni industriji kratkotrajni toplotni šok.
Ti elektronski izdelki so pogosto izpostavljeni ekstremnemu toplotnemu okolju. Recimo, da bo reaktivni lovec, parkiran v Karibskem morju, zdaj opravil misijo. Letalo je v tem času na gladini morja, temperatura in vlaga sta zelo primerni. Ko bo letalo vzletelo, bo v okolju na visoki nadmorski višini, temperaturah pod lediščem, mejni pogoji elektronskih izdelkov pa se bodo spremenili v nekaj minutah ali celo sekundah. Zato morajo biti elektronski izdelki v letalu sposobni delovati v širokem razponu temperatur okolja. Delo.
Naslednja slika prikazuje vlogo toplotnega oblikovanja pri uspešnem elektronskem izdelku in vpliv okolja nanj. Vidimo lahko, da imajo nadmorska višina, visoka temperatura, nizka temperatura, vlažnost, temperaturni šok, sončno toplotno sevanje, udarne vibracije, zaledenitev in različna težka okolja (glive, puščava, prah, saje itd.) različne stopnje vpliva na toplotna zasnova.
Obdelajte veliko podatkov in ustvarite več toplote
Zaradi narave vojaških nalog bodo ti elektronski izdelki neizogibno povzročili, da bodo ti elektronski izdelki prevzeli večjo količino obdelave podatkov, hkrati pa bodo zahtevali večje hitrosti obdelave podatkov, poraba toplote elektronskih izdelkov pa se bo močno povečala. Zato se zaradi težkih okoljskih razmer in hitro naraščajoče porabe toplote čipov pri termičnem upravljanju elektronskih izdelkov v obrambni industriji soočajo z velikimi izzivi. Lahka in popolna zanesljivost povečujeta težavnost toplotne zasnove
Za elektronsko opremo v okolju ali vesoljskem okolju je teža zelo pomemben element. Lažja kot je teža, dlje bo izdelek še naprej deloval in nižji so stroški. Očitno so elektronski izdelki zaradi obstoječih lastnosti reaktivnih lovcev, raket, tankov itd. v ostrem toplotnem okolju, zato je toplotna zanesljivost elektronskih izdelkov v obrambni industriji zelo pomemben dejavnik.
Toplotno oblikovanje vojaške opreme
Zaradi visoke porabe toplote vojaških elektronskih izdelkov in težkega delovnega okolja imajo običajno večji toplotni tok. Podobno kot drugi elektronski izdelki morajo imeti dober hladilni sistem, pri čemer je treba upoštevati velikost prostora, težo, porabo toplote in porabo toplote opreme. Elektromagnetna zaščita in druge zahteve.
Običajni elektronski sistemi so običajno zasnovani kot zaprta ohišja, večina elektronskih izdelkov pa je čim bolj izolirana od hladilnega sistema. Predstavljajte si Hummer Mercedes-Benz v puščavi. Če elektronski izdelki niso hermetično zaprti, bodo različna delovna okolja, kot so pesek, smeti itd., ohromila elektronske izdelke.
Trenutno mnogi inženirji raje uporabljajo hibridne metode hlajenja za toplotno načrtovanje elektronskih izdelkov. Večina elektronskih čipov uporablja zračno hlajeno odvajanje toplote, vodno hlajene naprave za odvajanje toplote pa se uporabljajo za naprave, ki porabijo veliko toplote. Toda za elektronske naprave v vesoljskih poletih ali v vesolju tovrstni način odvajanja toplote ni priporočljiv, zato je treba oblikovati bolj kompakten sistem tekočinskega hlajenja.
Na primer, uporaba substratnih materialov z visoko toplotno prevodnostjo, plošč z enakomerno temperaturo VC, toplotnih cevi, TEC, vgrajenega v matrico, hlajenje s curkom ali neposredno potopno tekočinsko hlajenje, tako da se toplota lahko prenese na tekočino in nato na tekoče hlajenje sistem V toplotnem izmenjevalniku. Kot je prikazano na spodnji sliki:
