हीटसिंक डिजाइन के लिए थर्मल सिमुलेशन का महत्व
जब उनमें से करंट प्रवाहित होता है तो अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक घटक गर्म हो जाएंगे। गर्मी शक्ति, उपकरण विशेषताओं और सर्किट डिजाइन पर निर्भर करती है। घटकों के अलावा, विद्युत कनेक्शन, तांबे के तारों और छिद्रों के माध्यम से प्रतिरोध भी कुछ गर्मी और बिजली के नुकसान का कारण बन सकता है। विफलता या सर्किट विफलता से बचने के लिए, पीसीबी डिजाइनरों को ऐसे पीसीबी बनाने के लिए प्रतिबद्ध होना चाहिए जो सामान्य रूप से काम कर सकें और सुरक्षित तापमान सीमा के भीतर रह सकें। हालांकि कुछ सर्किट अतिरिक्त कूलिंग के बिना काम कर सकते हैं, कुछ मामलों में, रेडिएटर्स, कूलिंग फैन्स या मैकेनिज्म के संयोजन को जोड़ना अपरिहार्य है।
हमें थर्मल सिमुलेशन की आवश्यकता क्यों है?
थर्मल सिमुलेशन इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद डिजाइन प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, खासकर जब आधुनिक अल्ट्राफास्ट घटकों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, FPGA या तेज़ AC/DC कनवर्टर आसानी से कई वाट बिजली को नष्ट कर सकता है। इसलिए, पीसी बोर्ड, बाड़ों और प्रणालियों को उनके सामान्य संचालन पर गर्मी के प्रभाव को कम करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
हम विशेष सॉफ्टवेयर का उपयोग कर सकते हैं जो डिजाइनरों को पूरे डिवाइस के 3D मॉडल में प्रवेश करने की अनुमति देता है - जिसमें घटकों के साथ सर्किट बोर्ड, पंखे (यदि मौजूद हैं) और वेंट के साथ संलग्नक शामिल हैं। गर्मी स्रोतों को तब सिमुलेशन घटकों में जोड़ा जाता है - आमतौर पर आईसी मॉडल में, जो ध्यान आकर्षित करने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करते हैं। पर्यावरण की स्थिति निर्दिष्ट की जाती है, जैसे हवा का तापमान, गुरुत्वाकर्षण वेक्टर (संवहन गणना के लिए), और कभी-कभी बाहरी विकिरण भार। फिर मॉडल का अनुकरण करें; परिणामों में आमतौर पर तापमान और वायु प्रवाह आरेख शामिल होते हैं। बाड़े में, दबाव मानचित्र प्राप्त करना भी महत्वपूर्ण है।
कॉन्फ़िगरेशन विभिन्न प्रारंभिक स्थितियों को इनपुट करके पूरा किया जाता है - परिवेश का तापमान और दबाव, शीतलक की प्रकृति (इस मामले में 30 डिग्री सेल्सियस पर हवा), पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में सर्किट बोर्ड की दिशा, आदि, और फिर हम दौड़ते हैं अनुकरण। अनुकरण करने के लिए, सॉफ्टवेयर पूरे मॉडल को बड़ी संख्या में इकाइयों में विभाजित करता है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी सामग्री और थर्मल विशेषताओं और अन्य इकाइयों के साथ सीमा होती है। यह तब प्रत्येक तत्व के भीतर की स्थितियों का अनुकरण करता है और सामग्री के विनिर्देश के अनुसार धीरे-धीरे उन्हें अन्य तत्वों में प्रचारित करता है। थर्मल सिमुलेशन और विश्लेषण बेहतर पीसीबी डिजाइन में योगदान देगा।
