Défis de conception thermique des équipements militaires
L'environnement de travail des équipements militaires est compliqué
L'altitude, la haute température, la basse température, l'humidité, les chocs thermiques, le rayonnement solaire thermique, les chocs vibratoires, le givrage, divers environnements difficiles (champignon, désert, poussière, suie, etc.) ont tous des degrés d'influence différents sur sa conception thermique. En plus des conditions aux limites complexes, le plus grand défi dans la gestion thermique des produits électroniques dans l'industrie de la défense est le choc thermique à court terme.
Ces produits électroniques sont souvent exposés à un environnement thermique extrême. Supposons qu'un chasseur à réaction stationné dans la mer des Caraïbes va maintenant effectuer une mission. L'avion est au niveau de la mer en ce moment, et la température et l'humidité sont très convenables. Lorsque l'avion décollera, il se trouvera dans un environnement à haute altitude et à une température inférieure au point de congélation, et les conditions aux limites des produits électroniques seront modifiées en quelques minutes, voire quelques secondes. Par conséquent, les produits électroniques dans l'avion doivent être capables de fonctionner dans une large plage de températures ambiantes.
L'image suivante montre le rôle de la conception thermique dans un produit électronique réussi et l'impact de l'environnement sur celui-ci. On peut voir que l'altitude, la température élevée, la température basse, l'humidité, le choc thermique, le rayonnement thermique solaire, les vibrations de choc, le givrage et divers environnements difficiles (champignons, désert, poussière, suie, etc.) ont tous des degrés variables d'influence sur conception thermique.
Traiter beaucoup de données et générer plus de chaleur
En raison de la nature des tâches militaires, ces produits électroniques amèneront inévitablement ces produits électroniques à entreprendre une plus grande quantité de traitement de données et, en même temps, nécessiteront des vitesses de traitement de données plus rapides, et la consommation de chaleur des produits électroniques augmentera fortement. Par conséquent, les conditions environnementales difficiles et l'augmentation rapide de la consommation de chaleur des puces font que la gestion thermique des produits électroniques dans l'industrie de la défense est confrontée à d'énormes défis. La légèreté et la fiabilité parfaite augmentent la difficulté de la conception thermique
Pour les équipements électroniques dans l'atmosphère ou l'environnement spatial, le poids est un élément très important. Plus le poids est léger, plus le produit continuera à fonctionner longtemps et plus le coût sera bas. De toute évidence, en raison des caractéristiques existantes des chasseurs à réaction, des missiles, des chars, etc., les produits électroniques sont dans un environnement thermique difficile, de sorte que la fiabilité thermique des produits électroniques dans l'industrie de la défense est un facteur très important.
Conception thermique d'équipements militaires
En raison de la forte consommation de chaleur des produits électroniques militaires et de l'environnement de travail difficile, ils présentent généralement un flux de chaleur plus élevé. Semblables à d'autres produits électroniques, ils doivent avoir un bon système de refroidissement et la taille de l'espace, le poids, la consommation de chaleur et la consommation de chaleur de l'équipement doivent être pris en compte. Blindage électromagnétique et autres exigences.
Les systèmes électroniques normaux ont tendance à être conçus comme des boîtiers fermés, et la plupart des produits électroniques sont isolés autant que possible du système de refroidissement. Imaginez un Hummer Mercedes-Benz dans le désert. Si les produits électroniques ne sont pas hermétiquement scellés, les divers environnements de travail tels que le sable, les débris, etc., paralyseront les produits électroniques.
À l'heure actuelle, de nombreux ingénieurs préfèrent utiliser des méthodes de refroidissement hybrides pour la conception thermique de produits électroniques. La plupart des puces électroniques utilisent une dissipation thermique refroidie par air, et les dispositifs de dissipation thermique refroidis par eau sont utilisés pour les appareils qui consomment beaucoup de chaleur. Mais pour les appareils électroniques en vol spatial ou dans l'espace, ce type de méthode de dissipation de chaleur n'est pas conseillé, et un système de refroidissement liquide plus compact doit être conçu.
Par exemple, l'utilisation de matériaux de substrat à haute conductivité thermique, de plaques de température uniformes VC, de caloducs, de TEC intégrés dans la matrice, de refroidissement par jet ou de refroidissement liquide par immersion directe, de sorte que la chaleur puisse être transférée au liquide, puis au refroidissement liquide système Dans l'échangeur de chaleur. Comme le montre la figure ci-dessous :
