Izazovi toplinskog dizajna vojne opreme
Radno okruženje vojne opreme je komplicirano
Nadmorska visina, visoka temperatura, niska temperatura, vlažnost, temperaturni šok, sunčevo toplinsko zračenje, udarne vibracije, zaleđivanje, razna oštra okruženja (gljivice, pustinja, prašina, čađa, itd.) imaju različite stupnjeve utjecaja na njegov toplinski dizajn. Osim složenih graničnih uvjeta, najveći izazov u termičkom upravljanju elektroničkim proizvodima u obrambenoj industriji je kratkotrajni toplinski šok.
Ovi elektronički proizvodi često su izloženi ekstremnom toplinskom okruženju. Pretpostavimo da će mlazni lovac parkiran u Karipskom moru sada izvršiti misiju. Zrakoplov je u ovom trenutku na razini mora, a temperatura i vlaga su vrlo pogodni. Kada poleti, zrakoplov će se nalaziti u okruženju na velikoj visini, s temperaturom ispod nule, a granični uvjeti elektroničkih proizvoda bit će promijenjeni u roku od nekoliko minuta ili čak sekundi. Stoga elektronički proizvodi u zrakoplovu moraju moći raditi u širokom rasponu temperatura okoline Rad.
Sljedeća slika prikazuje ulogu toplinskog dizajna u uspješnom elektroničkom proizvodu i utjecaj okoliša na njega. Može se vidjeti da nadmorska visina, visoka temperatura, niska temperatura, vlažnost, temperaturni šok, sunčevo toplinsko zračenje, udarne vibracije, zaleđivanje i razna oštra okruženja (gljivice, pustinja, prašina, čađa, itd.) imaju različite stupnjeve utjecaja na toplinski dizajn.
Obradite puno podataka i stvorite više topline
Zbog prirode vojnih zadataka, ovi elektronički proizvodi će neminovno uzrokovati da ovi elektronički proizvodi poduzmu veću količinu obrade podataka, a istodobno će zahtijevati i veće brzine obrade podataka, a potrošnja topline elektroničkih proizvoda će se naglo povećati. Stoga, teški okolišni uvjeti i brzo rastuća potrošnja topline čipova čine da se upravljanje toplinom elektroničkih proizvoda u obrambenoj industriji suočava s velikim izazovima. Lagana i savršena pouzdanost povećavaju težinu toplinskog dizajna
Za elektroničku opremu u atmosferi ili svemirskom okruženju, težina je vrlo važan element. Što je manja težina, to će proizvod dulje nastaviti raditi, a trošak je niži. Očito je da se zbog postojećih karakteristika mlaznih lovaca, projektila, tenkova itd. elektronički proizvodi nalaze u teškom toplinskom okruženju, pa je toplinska pouzdanost elektroničkih proizvoda u obrambenoj industriji vrlo važan čimbenik.
Toplinsko projektiranje vojne opreme
Zbog velike potrošnje topline vojnih elektroničkih proizvoda i teškog radnog okruženja, oni obično imaju veći protok topline. Slično kao i drugi elektronički proizvodi, moraju imati dobar sustav hlađenja, a mora se uzeti u obzir veličina prostora, težina, potrošnja topline i toplinska potrošnja opreme. Elektromagnetska zaštita i drugi zahtjevi.
Normalni elektronički sustavi obično su dizajnirani kao zatvorena kućišta, a većina elektroničkih proizvoda izolirana je od rashladnog sustava što je više moguće. Zamislite Hummer Mercedes-Benz u pustinji. Ako elektronički proizvodi nisu hermetički zatvoreni, različita radna okruženja poput pijeska, krhotina itd. paralizirat će elektroničke proizvode.
Trenutno, mnogi inženjeri radije koriste hibridne metode hlađenja za toplinski dizajn elektroničkih proizvoda. Većina elektroničkih čipova koristi odvođenje topline hlađeno zrakom, a uređaji za odvođenje topline hlađeni vodom koriste se za uređaje koji troše puno topline. Ali za elektroničke uređaje u svemirskim letovima ili svemiru, ovakav način odvođenja topline nije preporučljiv, te se mora projektirati kompaktniji sustav hlađenja tekućinom.
Na primjer, korištenje materijala supstrata visoke toplinske vodljivosti, VC ploča s ujednačenom temperaturom, toplinskih cijevi, TEC ugrađenih u matricu, mlazno hlađenje ili hlađenje tekućinom izravnim uranjanjem, tako da se toplina može prenijeti na tekućinu, a zatim na hlađenje tekućine sustav U izmjenjivaču topline. Kao što je prikazano na donjoj slici:
