Sotilasvarusteiden lämpösuunnittelun haasteet
Sotilasvarusteiden työympäristö on monimutkainen
Korkeus, korkea lämpötila, matala lämpötila, kosteus, lämpötilashokki, auringon lämpösäteily, iskuvärinä, jäätyminen, erilaiset ankarat ympäristöt (sieni, aavikko, pöly, noki jne.) vaikuttavat kaikki eriasteisesti sen lämpösuunnitteluun. Monimutkaisten rajaolosuhteiden lisäksi puolustusteollisuuden elektroniikkatuotteiden lämmönhallinnan suurin haaste on lyhytaikainen lämpöshokki.
Nämä elektroniset tuotteet altistuvat usein äärimmäiselle lämpöympäristölle. Oletetaan, että Karibianmerelle pysäköity suihkuhävittäjä aikoo nyt suorittaa tehtävän. Kone on tällä hetkellä merenpinnan tasolla, ja lämpötila ja kosteus ovat erittäin sopivat. Kun lentokone nousee lentoon, se on korkealla, pakkasen lämpötilassa, ja elektroniikkatuotteiden rajaolosuhteet muuttuvat minuuteissa tai jopa sekunnissa. Siksi lentokoneen elektronisten tuotteiden on kyettävä toimimaan laajalla ympäristön lämpötila-alueella.
Seuraavassa kuvassa näkyy lämpösuunnittelun rooli onnistuneessa elektroniikkatuotteessa ja ympäristön vaikutus siihen. Voidaan nähdä, että korkeus, korkea lämpötila, matala lämpötila, kosteus, lämpötilashokki, auringon lämpösäteily, iskuvärähtely, jäätyminen ja erilaiset ankarat ympäristöt (sieni, aavikko, pöly, noki jne.) vaikuttavat kaikki eriasteisesti lämpösuunnittelu.
Käsittele paljon dataa ja tuo enemmän lämpöä
Sotilaallisten tehtävien luonteesta johtuen nämä elektroniikkatuotteet aiheuttavat väistämättä näiden elektronisten tuotteiden suuremman tietomäärän käsittelyä ja vaativat samalla nopeampia tietojenkäsittelynopeuksia, ja elektroniikkatuotteiden lämmönkulutus kasvaa voimakkaasti. Siksi ankarat ympäristöolosuhteet ja nopeasti kasvava sirujen lämmönkulutus asettavat puolustusteollisuuden elektroniikkatuotteiden lämmönhallinnan valtaviin haasteisiin. Kevyt ja täydellinen luotettavuus lisää lämpösuunnittelun vaikeutta
Ilmakehässä tai ulkoavaruusympäristössä oleville elektronisille laitteille paino on erittäin tärkeä tekijä. Mitä kevyempi paino, sitä pidempään tuote jatkaa toimintaansa ja sitä alhaisemmat kustannukset. On selvää, että suihkuhävittäjien, ohjusten, tankkien jne. olemassa olevien ominaisuuksien vuoksi elektroniikkatuotteet ovat ankarassa lämpöympäristössä, joten puolustusteollisuuden elektroniikkatuotteiden lämpöluotettavuus on erittäin tärkeä tekijä.
Sotilasvarusteiden lämpösuunnittelu
Sotilaselektroniikkatuotteiden suuren lämmönkulutuksen ja ankaran työympäristön vuoksi niissä on yleensä suurempi lämpövirta. Muiden elektroniikkatuotteiden tapaan niissä tulee olla hyvä jäähdytysjärjestelmä ja laitteiden tilan koko, paino, lämmönkulutus ja lämmönkulutus on otettava huomioon. Sähkömagneettinen suojaus ja muut vaatimukset.
Normaalit elektroniset järjestelmät suunnitellaan yleensä suljetuiksi koteloiksi, ja useimmat elektroniset tuotteet on eristetty jäähdytysjärjestelmästä mahdollisimman paljon. Kuvittele Hummer Mercedes-Benz autiomaassa. Jos elektroniikkatuotteita ei ole suljettu hermeettisesti, erilaiset työympäristöt, kuten hiekka, roskat jne., lamauttavat elektroniikkatuotteet.
Tällä hetkellä monet insinöörit käyttävät mieluummin hybridijäähdytysmenetelmiä elektroniikkatuotteiden lämpösuunnittelussa. Suurin osa elektronisista siruista käyttää ilmajäähdytteistä lämmönpoistoa, ja vesijäähdytteisiä lämmönpoistolaitteita käytetään paljon lämpöä kuluttaviin laitteisiin. Mutta avaruuslennolla tai ulkoavaruudessa oleville elektronisille laitteille tällainen lämmönpoistomenetelmä ei ole suositeltavaa, ja on suunniteltava kompaktimpi nestejäähdytysjärjestelmä.
Esimerkiksi korkean lämmönjohtavuuden omaavien substraattimateriaalien, VC-tasaisen lämpötilan levyjen, lämpöputkien, suuttimeen upotetun TEC:n käyttö, suihkujäähdytys tai suora upotusnestejäähdytys, jotta lämpöä voidaan siirtää nesteeseen ja sitten nestejäähdytteeseen. järjestelmä Lämmönvaihtimessa. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy:
