Sotilaallisten elektronisten laitteiden lämpösuunnittelu

Tieteen ja tekniikan nopean kehityksen myötä maanpuolustuksen ja sotilasvarusteiden alalla käytettävät elektroniset laitteet ovat tulleet yhä monimutkaisemmiksi, kehittyneemmiksi ja älykkäämmiksi.

Samaan aikaan sotilassovellusten tuotteiden miniatyrisointia, keveyttä, räätälöintiä ja korkeaa luotettavuutta koskevien vaatimusten vuoksi insinöörit kohtaavat millimetriaallon sähkömagneettisen yhteensopivuuden suunnitteluprosessin aikana, johtavan jäähdytyksen suuressa lämpövuon tiheydessä ja tiivistyksen ankarissa olosuhteissa. ympäristöissä. Sarja haasteita.

Sotilasvarusteiden lämpösuunnittelun haasteet

(1) Sotilasvarusteiden työympäristö on monimutkainen Korkeus, korkea lämpötila, matala lämpötila, kosteus, lämpötilashokki, auringon lämpösäteily, shokkivärinä, jäätyminen ja erilaiset ankarat ympäristöt (sieni, aavikko, pöly, noki jne.) niillä on vaihteleva vaikutus 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.

(2) Suuri käsittely ja korkea lämmöntuotanto

Sotilaallisten tehtävien luonteesta johtuen nämä elektroniikkatuotteet johtavat väistämättä suhteellisen suureen tietojenkäsittelymäärään ja vaativat samalla suurempia tietojenkäsittelynopeuksia, vastaavasti pieniä, ja elektroniikkatuotteiden lämmönkulutus kasvaa jyrkästi.

Siksi ankarat ympäristöolosuhteet ja sirun nopeasti kasvava lämmönkulutus asettavat puolustusteollisuuden elektroniikkatuotteiden lämmönhallinnan valtaviin haasteisiin.

(3) Kevyt ja täydellinen luotettavuus lisää lämpösuunnittelun vaikeutta Ilmakehässä tai ulkoavaruudessa olevissa elektronisissa laitteissa 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 elektroniset tuotteet ovat ankarassa lämpöympäristössä, joten puolustusteollisuuden elektroniikkatuotteiden lämpöluotettavuus on erittäin tärkeä tekijä.

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.

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, siruun upotetun TEC:n käyttö, suihkujäähdytys tai suora upotusnestejäähdytys, jotta lämpöä voidaan siirtää nesteeseen ja sitten nesteeseen. jäähdytysjärjestelmä Lämmönvaihtimessa.

Tällä hetkellä sotilasvarusteissa käytettävät lämmönpoistotuotteet ja ydinteknologia ovat kaikki pääyritysten hallinnassa.

Maahan toivotaan tulevan lähivuosina lisää lämpöä hajottavia materiaaleja, joilla on korkeampi lämmönjohtavuus ja parempi prosessointikyky, jotta ne eivät vain pysty vastaamaan sotilaselektroniikkatuotteiden lämmönpoistoon, vaan tarjoavat myös takuun ja suojan sotilaallisten elektronisten laitteiden normaali toiminta, ja sitä voidaan myös edistää laajasti. Ja sitä käytetään ratkaisemaan high-end-siviililaitteiden lämpövalvontamarkkinat ja edistämään sotilas- ja siviiliteknologian integrointia.