Toplotna zasnova vojaške elektronske opreme
S hitrim razvojem znanosti in tehnologije postaja elektronska oprema na področju nacionalne obrambe in vojaške opreme vse bolj kompleksna, vrhunska in inteligentna. Hkrati se zaradi zahtev vojaških aplikacij za miniaturizacijo izdelkov, lahkotnost, prilagajanje in visoko zanesljivost inženirji soočajo z vrsto izzivov v procesu načrtovanja, kot so elektromagnetna združljivost z milimetrskimi valovi, hlajenje in odvajanje toplote pri visoki vročini. fluks, tesnjenje v težkih okoljih in tako naprej.
Izzivi toplotnega oblikovanja vojaške opreme:
1. Delovno okolje vojaške opreme je zapleteno. Nadmorska višina, visoka temperatura, nizka temperatura, vlažnost, temperaturni šok, sončno toplotno sevanje, udarne vibracije, led in različna težka okolja (glive, puščava, prah, saje itd.) imajo različne stopnje vpliva na njegovo toplotno zasnovo. Poleg kompleksnih mejnih pogojev je največji izziv termičnega upravljanja elektronskih izdelkov v nacionalni obrambni industriji soočenje s prehodnim toplotnim šokom. Ti elektronski izdelki so pogosto v ekstremnem toplotnem okolju.
2. Velika obdelava in visoka kalorična vrednost. Zaradi narave vojaških nalog bodo ti elektronski izdelki morali prenašati veliko količino obdelave podatkov. Hkrati zahtevajo večjo hitrost obdelave podatkov, ki je temu primerno nizka, poraba toplote elektronskih izdelkov pa se bo močno povečala. Zato se zaradi slabih okoljskih razmer in močnega povečanja porabe toplote čipov sooča s toplotnim upravljanjem elektronskih izdelkov v nacionalni obrambni industriji velike izzive.
3. Lahka in popolna zanesljivost povečata 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.
Termična zasnova vojaške naprave:
Zaradi velike porabe toplote in slabega delovnega okolja vojaških elektronskih izdelkov čipi običajno kažejo večji toplotni tok. Podobno kot drugi elektronski izdelki morajo imeti dober hladilni sistem, pri katerem je treba upoštevati zahteve glede velikosti delovnega prostora opreme, teže, porabe toplote, elektromagnetne zaščite in tako naprej. Trenutno mnogi inženirji raje uporabljajo hibridno hlajenje za toplotno načrtovanje elektronskih izdelkov. Večina elektronskih čipov uporablja zračno hlajenje za odvajanje toplote in tekoče hlajenje za naprave z veliko porabo toplote. Za vesoljske polete ali elektronske naprave v vesolju pa ta način hlajenja ni zaželen, zato je treba oblikovati bolj kompakten tekoči hladilni sistem. Na primer, z uporabo substratnih materialov z visoko toplotno prevodnostjo, parne komore, toplotne cevi, TEC, vgrajenega v matrico za čipe, hlajenje s curkom ali neposredno potopno tekočinsko hlajenje lahko prenese toploto na tekočino in nato na toplotni izmenjevalnik sistema tekočinskega hlajenja.
