Diseño térmico de equipos electrónicos militares
Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, el equipo electrónico involucrado en el campo de la defensa nacional y el equipo militar se ha vuelto cada vez más complejo, sofisticado e inteligente.
Al mismo tiempo, debido a los requisitos de las aplicaciones militares para la miniaturización de productos, peso ligero, personalización y alta confiabilidad, los ingenieros se enfrentan a compatibilidad electromagnética de ondas milimétricas durante el proceso de diseño, enfriamiento por conducción bajo alta densidad de flujo de calor y sellado en condiciones severas. Ambientes. Una serie de desafíos.
Desafíos de diseño térmico de equipos militares
(1) El entorno de trabajo del equipo militar es complicado Altitud, alta temperatura, baja temperatura, humedad, choque de temperatura, radiación térmica solar, vibración de choque, formación de hielo y varios entornos hostiles (hongos, desierto, polvo, hollín, etc.) todos tienen distintos grados de influencia en su diseño térmico.
Además de las complejas condiciones de contorno, el mayor desafío en la gestión térmica de productos electrónicos en la industria de defensa es el choque térmico a corto plazo.
Estos productos electrónicos a menudo están expuestos a un entorno térmico extremo.
Suponga que un avión de combate estacionado en el Mar Caribe ahora va a realizar una misión.
La aeronave se encuentra al nivel del mar en este momento y la temperatura y la humedad son muy adecuadas.
Cuando la aeronave despegue, estará en un entorno de gran altitud y temperatura por debajo del punto de congelación, y las condiciones límite de los productos electrónicos cambiarán en minutos o incluso segundos. Por lo tanto, los productos electrónicos de la aeronave deben poder funcionar en una amplia gama de temperaturas ambientales de trabajo.
(2) Gran procesamiento y alta generación de calor.
Debido a la naturaleza de las tareas militares, estos productos electrónicos conducirán inevitablemente a una cantidad relativamente grande de procesamiento de datos y, al mismo tiempo, requerirán velocidades de procesamiento de datos más rápidas, correspondientemente bajas, y el consumo de calor de los productos electrónicos aumentará drásticamente.
Por lo tanto, las duras condiciones ambientales y el rápido aumento del consumo de calor del chip hacen que la gestión térmica de los productos electrónicos en la industria de defensa se enfrente a enormes desafíos.
(3) La fiabilidad ligera y perfecta aumenta la dificultad del diseño térmico Para los equipos electrónicos en la atmósfera o en el espacio exterior, el peso es un elemento muy importante.
Cuanto más liviano sea el peso, más tiempo seguirá funcionando el producto y menor será el costo. Obviamente, debido a las características existentes de los aviones de combate, misiles, tanques, etc., los productos electrónicos se encuentran en un entorno térmico severo, por lo que la confiabilidad térmica de los productos electrónicos en la industria de defensa es un factor muy importante.
Debido al elevado consumo de calor de los productos electrónicos militares y al duro entorno de trabajo, suelen presentar un mayor flujo de calor. Al igual que otros productos electrónicos, deben tener un buen sistema de enfriamiento, y se debe considerar el tamaño del espacio, el peso, el consumo de calor y el consumo de calor del equipo. Blindaje electromagnético y otros requisitos.
En la actualidad, muchos ingenieros prefieren utilizar métodos de refrigeración híbridos para el diseño térmico de productos electrónicos.
La mayoría de los chips electrónicos utilizan disipación de calor enfriada por aire, y los dispositivos de disipación de calor enfriados por agua se utilizan para dispositivos que consumen mucho calor.
Pero para los dispositivos electrónicos en vuelos espaciales o en el espacio exterior, este tipo de método de disipación de calor no es aconsejable y debe diseñarse un sistema de refrigeración líquida más compacto.
Por ejemplo, el uso de materiales de sustrato de alta conductividad térmica, placas de temperatura uniforme VC, tubos de calor, TEC incrustado en el chip Die, enfriamiento por chorro o enfriamiento por líquido de inmersión directa, para que el calor se pueda transferir al líquido y luego al líquido sistema de refrigeración En el intercambiador de calor.
En la actualidad, los productos de disipación de calor utilizados en equipos militares y la tecnología central están todos controlados por las empresas principales.
Se espera que en los próximos años surjan en el país más materiales de disipación de calor con mayor conductividad térmica y mejor rendimiento de procesamiento, de modo que no solo puedan cumplir con la disipación de calor de productos electrónicos militares, sino que también brinden garantía y protección para el funcionamiento normal de equipos electrónicos militares, y también se puede promover ampliamente. Y se utiliza para resolver el mercado de control térmico de equipos civiles de alta gama y promover la integración de tecnología militar y civil.
