Tepelný návrh a simulácia
S vývojom elektronických zariadení a zariadení smerom k miniaturizácii spotreba energie stále rastie a dopyt po vysokej hustote tepelného toku odvádzania tepla je čoraz naliehavejší. Viac pozornosti sa venuje aj tepelnému dizajnu. Tepelný dizajn je použitie vhodných a spoľahlivých metód na kontrolu teploty všetkých elektronických komponentov vo vnútri produktu tak, aby neprekročili maximálnu teplotu potrebnú na stabilnú prevádzku v podmienkach pracovného prostredia, aby sa zaistila bezpečnosť bežného produktu. prevádzky a spoľahlivosti dlhodobej prevádzky. Okrem toho je dôležitým aspektom tepelnej spoľahlivosti aj kontrola množstva ohrevu v prostredí s nízkou teplotou na spustenie zariadenia. V modernej spoločnosti, s rastúcim dôrazom na spotrebu energie a ochranu životného prostredia, sa tepelný dizajn stal dôležitou technologickou oblasťou. Je čoraz viac cenený v odvetviach, ako sú komunikácia, bezpečnosť, PC, automobilový priemysel, LED a invertory, a stal sa nepostrádateľnou a dôležitou oblasťou vo výskume a vývoji produktov.
Tepelný dizajn sa týka procesu určovania vnútornej distribúcie tepla a prenosovej cesty produktu alebo systému prostredníctvom tepelnej analýzy a simulácie a zlepšovania jeho tepelného výkonu prostredníctvom optimalizovaného dizajnu. Podľa rôznych oblastí použitia možno tepelný dizajn rozdeliť na rôzne typy, ako je architektonický tepelný dizajn, elektronický tepelný dizajn a automobilový tepelný dizajn. Okrem toho môže byť tepelný dizajn podľa rôznych cieľov dizajnu rozdelený aj na rôzne aspekty, ako je tepelný manažment, prenos tepla a tepelná pohoda.
Ak tepelný návrh nie je starostlivo vykonaný a vo fáze návrhu sa neprijmú zodpovedajúce opatrenia, môžu sa objaviť problémy spôsobené teplom počas skúšobnej výroby produktu alebo dokonca počas hromadnej výroby. Aj keď sa problém neobmedzuje len na teplo, čím bližšie k štádiu sériovej výroby, tým viac času a nákladov je potrebných na prijatie protiopatrení a dokonca môže dôjsť k oneskoreniu dodávky produktov, čo vedie k hlavnému problému zmeškaných obchodných príležitostí. Najhorším scenárom je, že problémy vznikajú len na trhu, čo vedie k stiahnutiu a úverovým problémom. Tepelný dizajn je teda zásadne kľúčový. Preto je potrebné efektívne vykonávať tepelný návrh od začiatku. Okrem toho je tiež dôležité si uvedomiť, že s meniacimi sa trendmi v technologickom vývoji sa tepelný dizajn stal prísnejším ako kedykoľvek predtým.
Práce na tepelnom dizajne sú uzavretou slučkou, od konštrukčného návrhu v počiatočnej fáze projektu, rozloženia hardvéru, ovládania softvéru, výberu materiálu až po testovanie nárastu teploty v neskoršej fáze, všetko by malo zahŕňať účasť inžinierov tepelného dizajnu. Požiadavka na rýchlejšiu iteráciu produktu zároveň viedla ku kratším cyklom navrhovania pre inžinierov. Preto stále viac podnikov používa tepelnú simuláciu na zníženie nákladov, urýchlenie výskumu a vývoja, zlepšenie spoľahlivosti tepelného výkonu energetických zariadení a efektívne riadenie tepelného dizajnu.
