Qu'est-ce qu'une conception thermique ?
La conception thermique peut être définie comme une approche de conception systématique mise en œuvre dès la phase initiale de planification de la gestion thermique. Son principe fondamental repose sur l'utilisation d'outils logiciels avancés pour réaliser des analyses de simulation assistée par ordinateur complètes, avec pour objectif ultime la génération de données théoriques fiables. En pratique, cette méthode commence par l'identification des variables clés qui influencent les performances thermiques, telles que les paramètres matériels et structurels des dissipateurs thermiques, la conception des canaux d'écoulement des plaques de refroidissement liquide, la vitesse de rotation et le volume d'air des ventilateurs, ainsi que les propriétés des matériaux, l'intensité de la source de chaleur et les conditions environnementales. Les ingénieurs ajustent et configurent ensuite ces divers paramètres dans le logiciel de simulation, créant ainsi de multiples scénarios virtuels reproduisant les environnements d'exploitation réels, par exemple en testant l'impact de différents facteurs. dissipateur de chaleur tailles en fonction des températures locales, ou en modifiant la combinaison des débits de liquide de refroidissement dans plaques de refroidissement liquide et la puissance de fonctionnement du ventilateur pour observer les changements dans l'efficacité globale de dissipation thermique du système.
Le but de la conception thermique.
L'objectif de la conception thermique est d'identifier les risques potentiels de surchauffe des puces et de trouver des solutions optimales. Elle implique l'utilisation de calculs logiciels pour soutenir le prototypage des produits, la vérification des résultats par des tests finaux et l'optimisation ultérieure en fonction de ces résultats. Cependant, de nombreux ingénieurs, notamment les débutants, ne comprennent pas bien les raisons de la conception et de la simulation thermiques. Ils se contentent souvent de réaliser des tâches sans en comprendre au préalable les objectifs et les exigences. Cette approche entraîne des problèmes tels que l'absence de conditions nécessaires ou l'utilisation de méthodes incorrectes, ce qui entraîne une perte de temps considérable. À terme, ils peuvent même remettre en question la validité de leurs résultats. Ainsi, l'objectif ultime de la conception thermique des produits électroniques est d'affiner continuellement la solution optimale du projet grâce à des calculs théoriques, des analyses de simulation et des tests expérimentaux. Cela garantit le fonctionnement stable à long terme des produits électroniques et prévient les dysfonctionnements matériels causés par la surchauffe des composants.
L’importance et la valeur de la conception thermique.
En d'autres termes, pourquoi est-il nécessaire de réaliser une analyse de simulation de conception thermique ? Cela se traduit principalement par trois aspects : la réduction des coûts, le raccourcissement des cycles de recherche et développement, et l'amélioration de la fiabilité et de la compétitivité des produits. La réduction des coûts se manifeste principalement par la réduction du coût des échantillonnages aller-retour et du temps consacré aux tests répétés. Il est également possible de raccourcir le cycle de recherche et développement, de valider rapidement les solutions de dissipation thermique (comme la disposition des conduits et le choix des matériaux) dans des environnements virtuels et de réduire le nombre d'échantillonnages. Une entreprise a prolongé le temps de protection contre l'emballement thermique de 58 secondes à 220 secondes grâce à la simulation, sans nécessiter de production d'essais répétés. Améliorer la fiabilité et la compétitivité des produits. Nous savons que des défauts de conception ou des problèmes de sélection peuvent entraîner un dysfonctionnement des équipements. Comprendre les défauts de conception à l'avance, identifier les points faibles thermiques des composants électroniques internes et optimiser et améliorer leur conception améliorera considérablement la fiabilité du produit dans les environnements difficiles et sa compétitivité.
Walmate peut aider les clients à réaliser une conception thermique de dissipateur thermique.
Nous sommes en mesure de fournir aux clients des services de conception thermique pour dissipateurs de chaleurGénéralement, lorsqu'un client sélectionne une puce, ses ingénieurs peuvent nous fournir ses spécifications, telles que sa puissance thermique en watts. Nos ingénieurs effectuent ensuite des calculs théoriques pour déterminer la solution de dissipateur thermique la plus adaptée. La taille du dissipateur thermique dépend en grande partie de ces calculs. Pour les puces à forte consommation d'énergie, nous envisageons souvent des solutions à convection forcée. À l'inverse, pour les puces à faible consommation, les conceptions à convection naturelle sont généralement suffisantes. Grâce à ces calculs théoriques, nous pouvons estimer la longueur, la largeur, la hauteur et la surface requises pour le dissipateur thermique. Nous simulons ensuite différents débits d'air et pressions afin de calculer la température maximale que la puce atteindrait avec le dissipateur thermique prévu. Cette approche de conception théorique permet à nos clients de gagner du temps et de réduire considérablement les coûts de développement en évitant les essais et erreurs inutiles avec les prototypes physiques.
Walmate peut aider les clients à réaliser une conception thermique de plaque de refroidissement liquide.
De même, nous pouvons également concevoir une solution thermique impliquant plaques de refroidissement liquide pour les clients. Lorsque la puce d'un client fonctionne à des niveaux de puissance extrêmement élevés, dépassant la capacité de refroidissement des dissipateurs thermiques conventionnels associés à ventilateurNous utilisons des plaques de refroidissement liquide, exploitant la capacité thermique massique élevée de l'eau. Cette conception permet à l'eau ou au liquide de refroidissement de circuler à l'intérieur de la plaque, transférant et dissipant efficacement de grandes quantités de chaleur : la chaleur générée par la puce est absorbée par le liquide de refroidissement, qui est ensuite pompé par une pompe à eau pour évacuer l'énergie thermique accumulée. Lors de la conception de ces plaques de refroidissement liquide, nous partons des besoins théoriques en énergie pour concevoir une solution adaptée, incluant la conception de microcanaux directement sous la puce. Grâce à des ajustements de paramètres et des simulations répétés, nous pouvons atteindre la température cible spécifiée par le client. Cette approche permet également de réaliser des économies substantielles en termes de coûts et de temps de développement. La conception thermique est donc cruciale dans le développement de plaques de refroidissement liquide, notamment compte tenu des coûts de fabrication élevés de ces composants. L'utilisation de logiciels de simulation et d'analyse nous permet de réduire considérablement les dépenses de recherche et développement, rendant le processus à la fois efficace et rentable.
