Thermisches Design von militärischen elektronischen Geräten
Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sind die elektronischen Geräte im Bereich der Landesverteidigung und der militärischen Ausrüstung immer komplexer, ausgereifter und intelligenter geworden.
Gleichzeitig sind die Ingenieure aufgrund der Anforderungen militärischer Anwendungen an Produktminiaturisierung, geringes Gewicht, kundenspezifische Anpassung und hohe Zuverlässigkeit während des Konstruktionsprozesses mit elektromagnetischer Verträglichkeit im Millimeterwellenbereich, Konduktionskühlung unter hoher Wärmeflussdichte und Versiegelung unter rauen Bedingungen konfrontiert Umgebungen. Eine Reihe von Herausforderungen.
Herausforderungen bei der thermischen Auslegung militärischer Ausrüstung
(1) Die Arbeitsumgebung militärischer Ausrüstung ist kompliziert Höhe, hohe Temperatur, niedrige Temperatur, Feuchtigkeit, Temperaturschock, solare Wärmestrahlung, Schockvibration, Vereisung und verschiedene raue Umgebungen (Pilz, Wüste, Staub, Ruß usw.) alle haben unterschiedlichen Einfluss auf die thermische Auslegung.
Die größte Herausforderung beim Thermomanagement elektronischer Produkte in der Rüstungsindustrie ist neben komplexen Randbedingungen der kurzfristige Thermoschock.
Diese elektronischen Produkte sind oft einer extremen thermischen Umgebung ausgesetzt.
Angenommen, ein Kampfjet, der in der Karibik geparkt ist, führt jetzt eine Mission durch.
Das Flugzeug befindet sich zu diesem Zeitpunkt auf Meereshöhe und die Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind sehr geeignet.
Wenn das Flugzeug abhebt, befindet es sich in einer Umgebung mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt in großer Höhe, und die Randbedingungen elektronischer Produkte werden innerhalb von Minuten oder sogar Sekunden geändert. Daher müssen die elektronischen Produkte im Flugzeug in einem weiten Bereich von Umgebungstemperaturen arbeiten können.
(2) Große Verarbeitung und hohe Wärmeentwicklung
Aufgrund der Natur militärischer Aufgaben werden diese elektronischen Produkte unweigerlich zu einem relativ großen Datenverarbeitungsaufwand führen und gleichzeitig schnellere, entsprechend niedrige Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten erfordern, und der Wärmeverbrauch elektronischer Produkte wird stark ansteigen.
Daher stellen die rauen Umgebungsbedingungen und der schnell steigende Wärmeverbrauch des Chips das Wärmemanagement elektronischer Produkte in der Verteidigungsindustrie vor große Herausforderungen.
(3) Geringes Gewicht und perfekte Zuverlässigkeit erhöhen die Schwierigkeit des thermischen Designs Bei elektronischen Geräten in der Atmosphäre oder im Weltraum ist das Gewicht ein sehr wichtiges Element.
Je leichter das Gewicht, desto länger funktioniert das Produkt und desto geringer sind die Kosten. Offensichtlich befinden sich elektronische Produkte aufgrund der bestehenden Eigenschaften von Düsenjägern, Raketen, Panzern usw. in einer rauen thermischen Umgebung, so dass die thermische Zuverlässigkeit elektronischer Produkte in der Verteidigungsindustrie ein sehr wichtiger Faktor ist.
Aufgrund des hohen Wärmeverbrauchs von Militärelektronikprodukten und der rauen Arbeitsumgebung weisen diese normalerweise einen höheren Wärmestrom auf. Ähnlich wie bei anderen elektronischen Produkten müssen sie über ein gutes Kühlsystem verfügen, und die Platzgröße, das Gewicht, der Wärmeverbrauch und der Wärmeverbrauch der Geräte müssen berücksichtigt werden. Elektromagnetische Abschirmung und andere Anforderungen.
Derzeit bevorzugen viele Ingenieure hybride Kühlmethoden für das thermische Design elektronischer Produkte.
Die meisten elektronischen Chips verwenden eine luftgekühlte Wärmeableitung, und wassergekühlte Wärmeableitungsgeräte werden für Geräte verwendet, die viel Wärme verbrauchen.
Für elektronische Geräte in der Raumfahrt oder im Weltraum ist diese Art der Wärmeableitung jedoch nicht ratsam und es muss eine kompaktere Flüssigkeitskühlung konzipiert werden.
Zum Beispiel die Verwendung von Substratmaterialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit, VC-Platten mit einheitlicher Temperatur, Heatpipes, TEC eingebettet in den Chip-Die, Jet-Kühlung oder direkte Tauchflüssigkeitskühlung, damit Wärme auf die Flüssigkeit und dann auf die Flüssigkeit übertragen werden kann Kühlsystem Im Wärmetauscher.
Gegenwärtig werden die in militärischer Ausrüstung verwendeten Wärmeableitungsprodukte und die Kerntechnologie alle von den Hauptunternehmen kontrolliert.
Es ist zu hoffen, dass in den nächsten Jahren mehr Wärmeableitungsmaterialien mit höherer Wärmeleitfähigkeit und besserer Verarbeitungsleistung im Land auftauchen, damit diese nicht nur die Wärmeableitung von Militärelektronikprodukten erfüllen, sondern auch Garantie und Schutz für die normaler Betrieb von militärischen elektronischen Geräten und kann auch in großem Umfang gefördert werden. Und verwendet, um den Wärmeschutzmarkt für zivile High-End-Ausrüstung zu lösen und die Integration von militärischer und ziviler Technologie zu fördern.
