Toplinski dizajn vojne elektroničke opreme
S brzim razvojem znanosti i tehnologije, elektronička oprema uključena u područje nacionalne obrane i vojne opreme postaje sve složenija, najsuvremenija i inteligentnija. Istovremeno, zbog zahtjeva vojnih aplikacija za minijaturizacijom proizvoda, laganom težinom, prilagodbom i visokom pouzdanošću, inženjeri su suočeni s nizom izazova u procesu projektiranja, kao što su elektromagnetska kompatibilnost milimetarskih valova, hlađenje i rasipanje topline pod visokom toplinom fluks, brtvljenje u teškim uvjetima i tako dalje.
Izazovi toplinskog dizajna vojne opreme:
1. Radno okruženje vojne opreme je složeno. Nadmorska visina, visoka temperatura, niska temperatura, vlažnost, temperaturni šok, sunčevo toplinsko zračenje, udarne vibracije, led i razna oštra okruženja (gljivice, pustinja, prašina, čađa, itd.) imaju različite stupnjeve utjecaja na njegov toplinski dizajn. Osim složenih graničnih uvjeta, najveći izazov toplinskog upravljanja elektroničkim proizvodima u nacionalnoj obrambenoj industriji je suočavanje s prolaznim toplinskim udarom. Ovi elektronički proizvodi često su u ekstremnom toplinskom okruženju.
2. Velika obrada i visoka kalorijska vrijednost. Zbog prirode vojnih zadataka, ovi elektronički proizvodi moraju podnijeti veliku količinu obrade podataka. Istodobno im je potrebna veća brzina obrade podataka, što je odgovarajuće nisko, a potrošnja topline elektroničkih proizvoda će se naglo povećati. Zbog toga se zbog loših ekoloških uvjeta i naglog povećanja potrošnje topline čipa upravljanje toplinom elektroničkih proizvoda u nacionalnoj obrambenoj industriji suočava s velikim izazovima.
3. Lagana i savršena pouzdanost povećavaju težinu toplinskog dizajna. Za elektroničku opremu u atmosferi ili svemirskom okruženju, težina je vrlo važan element. Što je težina manja, to dulje proizvod nastavlja raditi i niži je trošak.
Termički dizajn vojnog uređaja:
Zbog velike potrošnje topline i lošeg radnog okruženja vojnih elektroničkih proizvoda, čipovi obično pokazuju veći protok topline. Slično drugim elektroničkim proizvodima, oni moraju imati dobar sustav hlađenja, u kojem se moraju uzeti u obzir zahtjevi za veličinu radnog prostora opreme, težinu, potrošnju topline, elektromagnetsku zaštitu i tako dalje. Trenutno mnogi inženjeri radije koriste hibridno hlađenje za toplinski dizajn elektroničkih proizvoda. Većina elektroničkih čipova koristi zračno hlađenje za odvođenje topline, a hlađenje tekućinom za uređaje s velikom potrošnjom topline. Međutim, za svemirske letove ili elektroničke uređaje u svemiru ovaj način hlađenja nije poželjan, te se mora projektirati kompaktniji sustav hlađenja tekućinom. Na primjer, korištenjem supstratnih materijala visoke toplinske vodljivosti, parne komore, toplinske cijevi, TEC-a ugrađenog u matricu za čipove, mlaznog hlađenja ili hlađenja tekućinom izravnim uranjanjem može prenijeti toplinu na tekućinu, a zatim na izmjenjivač topline sustava za hlađenje tekućine.
