Importância da simulação térmica no projeto eletrônico automotivo
Hoje em dia, as funções eletrônicas nos carros estão aumentando e em breve ultrapassarão o valor fornecido pelas funções mecânicas. As funções eletrônicas também estão se tornando os principais elementos competitivos dos modelos. As restrições da entrega pontual dos modelos não são mais o design mecânico, mas a eletrônica e o software. Portanto, devemos não apenas projetar esses componentes eletrônicos de forma rápida, mas também fazê-los ter alto desempenho, qualidade e atender ao padrão de confiabilidade.
A principal fonte de calor dos equipamentos eletrônicos é seu chip semicondutor (IC). Esses chips são muito sensíveis à temperatura, o que torna o projeto térmico um desafio. O superaquecimento fará com que o chip falhe prematuramente. Com o aumento das funções, os problemas relacionados à dissipação de calor estão se tornando cada vez mais proeminentes, o que se tornou um potencial fator restritivo no desenvolvimento de equipamentos eletrônicos. Para dispositivos-chave, são necessárias estratégias de resfriamento adequadas para evitar superaquecimento e falhas.
Um bom gerenciamento térmico deve ser projetado na fase conceitual do processo de desenvolvimento. Esses produtos geralmente são sistemas complexos e exigem a cooperação de vários departamentos de design com diferentes formações: engenheiros de IC e FPGA, engenheiros de layout de PCB, engenheiros de fabricação, desenvolvedores de software, engenheiros de confiabilidade, projetistas mecânicos, marketing, engenheiros de radiofrequência e elétricos de alta velocidade, etc. Na fase de conceito, as decisões relacionadas à viabilidade do produto precisam ser tomadas. Envolve "a energia térmica gerada pelo sistema pode ser gerenciada efetivamente de acordo com o espaço, tamanho, desempenho e função desejados?
Projetistas mecânicos ou engenheiros de projeto térmico podem facilmente criar modelos conceituais de IC, PCB e chassi e, em seguida, simulá-los para ver se eles podem dissipar o calor de forma eficaz. Em caso afirmativo, o projeto pode prosseguir da perspectiva do gerenciamento térmico. Se o pessoal de qualquer outro departamento de projeto achar impossível prosseguir após o estágio de conceito, eles podem precisar alterar as especificações funcionais, especificações de tamanho, dispositivos usados ou alguns outros fatores do sistema. No entanto, se o problema for encontrado e redesenhado no processo de desenvolvimento subsequente, o custo aumentará significativamente.
Usando o mais recente software de simulação térmica, o engenheiro de projeto pode realizar análises front-end, entender a tendência, resolver rapidamente o problema, resolver e comparar rapidamente diferentes esquemas, de modo a obter maior progresso do projeto, de modo a complementar efetivamente o trabalho de analistas em tempo integral na fase de verificação posterior do projeto. Comparado com o software CFD tradicional, o tempo do ciclo de simulação pode ser reduzido de algumas semanas para alguns dias ou um dia. Os designers podem comparar uma variedade de esquemas de design para desenvolver produtos mais competitivos e confiáveis, e o tempo de ciclo de simulação mais curto pode acelerar o lançamento de produtos.
