Forschung zur thermischen Auslegung und thermischen Analyse von Telekommunikationsgeräten
Um die Anforderungen an eine hohe Weiterleitungsrate und schnelle Rechen- und Verarbeitungsfähigkeiten zu erfüllen, werden Chips mit hoher Packungsdichte weit verbreitet in Kommunikationsausrüstungen für Kern-Backbone-Netzwerke verwendet. Der Chip hat eine hohe Wärmestromdichte und eine große Wärmemenge. Wenn die Temperatur aufgrund schlechter Wärmeableitung zu hoch ist, kann es leicht zu Problemen wie Fehlercodes, Paketverlust, Abstürzen und sogar zum Durchbrennen des Chips kommen. Daher ist das Studium des thermischen Designs und der thermischen Analyse von Kommunikationsgeräten von großer Bedeutung, um die Zuverlässigkeit des Geräts zu verbessern. Die auf CFD basierende thermische Simulationsanalyse ist eine wichtige Methode, um thermische Risiken in der Produktentwicklungsphase zu entdecken, das Programmdesign zu verbessern und die Produktentwicklung zu beschleunigen. Dieses Papier untersucht zunächst die thermischen Eigenschaften von Chip, PCB, Heatpipe und thermischer Grenzschicht und erstellt ein entsprechendes thermisches Analysemodell für die schwierigen und zentralen Fragen der thermischen Simulationsmodellierung bei der Wärmeableitungsanalyse von Hochleistungschips . Es wird ein Verfahren zur Bestimmung der charakteristischen Parameter des Strömungswiderstands und des Wärmewiderstands des Kühlers durch numerische Simulation vorgeschlagen und ein vereinfachtes Modell der Volumendämpfung des Kühlers' erstellt. Durch den Vergleich der Berechnungsergebnisse des vereinfachten Modells und des detaillierten Modells wird die Rationalität des vereinfachten Modells überprüft. Anschließend wird basierend auf der Softwareplattform Ansys Icepak für die Wärmestromanalyse eine thermische Simulationsanalyse eines Hochleistungs-Chassis-Schalters durchgeführt. Aufgrund der Komplexität des Gehäuses wird bei der thermischen Analyse auf Systemebene ein vereinfachtes Modell jeder Tochterkarte erstellt, und der Betriebspunkt des Lüfters und das Luftvolumen jedes Steckplatzes werden durch die thermische Analyse auf Systemebene ermittelt Methoden zur Verbesserung der Belüftungswirkung des Systems werden diskutiert. Auf Basis der aus der System-Level-Analyse erhaltenen Randbedingungen der Tochterkarte wurde ein detailliertes Modell des Singleboards für die thermische Analyse auf Board-Ebene erstellt, sowie das Strömungsfeld, die Temperaturfeldverteilung des Singleboards und der Junction Die Temperatur jedes Chips wurde bestimmt und die Anzahl der Kühlrippen. Der Einfluss der Rippendicke und des Chiplayouts auf die Wärmeableitung einer einzelnen Platine. Zweitens wurde der Temperaturtest am Prototyp durchgeführt und die Simulations- und Testergebnisse verglichen. Die Abweichung zwischen Simulation und Experiment betrug etwa 10 %, was die Simulation bestätigte.
