aplikasi simulasi termal dalam desain termal elektronik otomotif
Saat ini, fungsi elektronik pada mobil semakin meningkat, dan akan segera melampaui nilai yang diberikan oleh fungsi mekanis. Fungsi elektronik juga menjadi elemen kompetitif utama model. Kendala pengiriman model yang tepat waktu bukan lagi desain mekanis, melainkan elektronik dan perangkat lunak. Oleh karena itu, kita tidak hanya harus merancang komponen elektronik tersebut dengan cepat, tetapi juga membuatnya memiliki performa, kualitas, dan standar keandalan yang tinggi.
Sumber panas utama peralatan elektronik adalah chip semikonduktor (IC). Chip ini sangat sensitif terhadap suhu, sehingga desain termal menjadi tantangan. Terlalu panas akan menyebabkan chip rusak sebelum waktunya. Dengan meningkatnya fungsi, masalah pembuangan panas terkait menjadi semakin menonjol, yang berpotensi menjadi faktor pembatas dalam pengembangan peralatan elektronik. Untuk perangkat-perangkat utama, strategi pendinginan yang tepat diperlukan untuk mencegah panas berlebih dan kegagalan.
Manajemen termal yang baik harus dirancang pada tahap konseptual proses pengembangan. Produk-produk ini seringkali merupakan sistem yang kompleks dan memerlukan kerja sama dari beberapa departemen desain dengan latar belakang berbeda: insinyur IC dan FPGA, insinyur tata letak PCB, insinyur manufaktur, pengembang perangkat lunak, insinyur keandalan, perancang mekanik, pemasaran, insinyur frekuensi radio dan listrik kecepatan tinggi, dll. Pada tahap konsep, keputusan terkait kelayakan produk perlu diambil. Hal ini melibatkan “dapatkah energi panas yang dihasilkan oleh sistem dikelola secara efektif sesuai dengan ruang, ukuran, kinerja dan fungsi yang diinginkan?
Perancang mekanik atau insinyur desain termal dapat dengan mudah membuat model konseptual IC, PCB, dan sasis, lalu mensimulasikannya untuk melihat apakah model tersebut dapat menghilangkan panas secara efektif. Jika demikian, desain dapat dilanjutkan dari perspektif manajemen termal. Jika personel departemen desain lain merasa tidak mungkin untuk melanjutkan setelah tahap konsep, mereka mungkin perlu mengubah spesifikasi fungsional, spesifikasi ukuran, perangkat yang digunakan, atau beberapa faktor lain dari sistem. Namun, jika masalah ditemukan dan didesain ulang pada proses pengembangan selanjutnya, biayanya akan meningkat secara signifikan.
Dengan menggunakan perangkat lunak simulasi termal terbaru, insinyur desain dapat melakukan analisis front-end, memahami tren, menyelesaikan masalah dengan cepat, menyelesaikan dan membandingkan skema yang berbeda dengan cepat, sehingga dapat membuat kemajuan proyek yang lebih besar, sehingga dapat melengkapi pekerjaan secara efektif. analis penuh waktu pada tahap verifikasi proyek selanjutnya. Dibandingkan dengan perangkat lunak CFD tradisional, waktu siklus simulasi dapat dipersingkat dari beberapa minggu menjadi beberapa hari atau satu hari. Desainer dapat membandingkan berbagai skema desain untuk mengembangkan produk yang lebih kompetitif dan andal, dan waktu siklus simulasi yang lebih pendek dapat mempercepat peluncuran produk.
