Le module de refroidissement électronique SOLIDWORKS Flow Simulation est-il adapté à mes besoins ?

Article de Taran Packer sur mai 06, 2019

L'une des questions les plus fréquemment posées par les utilisateurs de Flow Simulation est la suivante : mon produit électronique surchauffera-t-il dans des conditions normales et quotidiennes ?Simulation SOLIDWORKSCe logiciel est particulièrement adapté pour répondre à cette question. Si vous possédez déjà le logiciel SOLIDWORKS Flow Simulation ou envisagez d'acquérir une nouvelle licence, voici les différences entre Flow Simulation standard et le module complémentaire Electronics Cooling Module.

SOLIDWORKS Flow Simulation est très efficace pour simuler les scénarios de refroidissement des équipements électroniques. Le module complémentaire « Electronics Cooling Module » améliore les capacités de Flow Simulations pour simuler le refroidissement électronique dans différents cas, simplifiant ainsi la configuration de la simulation de flux de refroidissement électronique. Nous aborderons ces cas ci-dessous.

SOLIDWORKS Flow Simulation Electronics Cooling Module

Puces informatiques

Les puces informatiques sont présentes dans presque tous les produits électroniques actuels et constituent généralement l'une des principales sources de chaleur de ces produits. Pour obtenir des renseignements précis sur le chauffage et le refroidissement de ces puces grâce à Flow Simulation, il est essentiel de les configurer au plus près. Cela dit, Flow Simulation utilise une représentation simplifiée des puces informatiques en raison de la complexité de ces boîtiers, mais comme vous le verrez, le module de refroidissement électronique utilise une représentation plus complexe et plus proche de la réalité.

  • Simulation d'écoulement : Les blocs solides sont généralement utilisés pour simuler des puces informatiques. La bibliothèque de matériaux simplifie les propriétés des puces, ce qui donne généralement une représentation assez précise de la température du boîtier, mais ignore complètement la température de jonction, souvent une valeur critique de la température réelle de la puce.
  • Avec le module complémentaire de refroidissement électronique : l'option de composant à deux résistances est disponible dans le module complémentaire. Cette option modélise les puces informatiques à la fois comme jonctions et comme boîtiers, ce qui permet une représentation thermique plus réaliste de la puce réelle.

SOLIDWORKS Flow Simulation Electronics Cooling Module for Computer Chips

Image gracieuseté de wisegeek.com

Chauffage à effet Joule

Le chauffage par effet Joule ou chauffage résistif est généré lorsque l'électricité traverse un conducteur.

  • Simulation de flux : la quantité de chauffage Joule qui se produit dans un scénario de simulation de refroidissement électronique particulier doit être insérée manuellement en tant que valeur par l'utilisateur et n'est pas calculée automatiquement par le logiciel.
  • Avec le module complémentaire de refroidissement électronique : les courants ou les tensions sont insérés manuellement par l'utilisateur et le programme utilise ces données pour calculer la quantité à laquelle le matériau résistera au flux électronique, et calcule ainsi automatiquement le chauffage Joule.

SOLIDWORKS Flow Simulation Electronics Cooling Module with Joule Heating

Image gracieuseté de comsol.com

Cartes de circuits imprimés (PCB)

Les circuits imprimés ont des propriétés thermiques uniques grâce à leur conception en couches. Leur conductivité thermique varie selon leur épaisseur et leur plan.

  • Simulation d'écoulement : Les valeurs de conductivité thermique des circuits imprimés doivent être étudiées et calculées en dehors de la simulation d'écoulement. L'utilisateur doit ensuite les appliquer manuellement à la carte. Une fois appliquées, ces valeurs s'avèrent souvent inexactes en raison d'erreurs humaines.
  • Avec le module complémentaire Electronics Cooling Module, vous pouvez entrer les paramètres physiques des cartes directement dans le logiciel. Ces paramètres incluent le nombre de couches de la carte, leur épaisseur, le pourcentage de cuivre de chaque couche, etc. Après la saisie de ces paramètres, le module de refroidissement électronique calcule automatiquement les valeurs de conductivité thermique de la carte. Cette méthode est généralement beaucoup plus précise que la recherche et la saisie de la conductivité thermique par l'utilisateur du logiciel.

SOLIDWORKS Flow Simulation Electronics Cooling Module for Printed Circuit Boards

caloducs

Les caloducs en électronique utilisent les conductivités thermiques supérieures du liquide par rapport à la matière solide pour transférer la chaleur plus efficacement d'un endroit à un autre dans le boîtier électronique.

  • Simulation d'écoulement : après avoir créé la géométrie exacte du caloduc, il est possible de calculer en sens inverse les spécifications du caloduc, puis de les appliquer à la simulation.
  • Avec le module complémentaire de refroidissement électronique : spécifiez manuellement les faces d'entrée et de sortie de chaleur. Entrez ensuite la résistance thermique effective du tuyau et le programme s'occupe du reste.

En plus des fonctionnalités spécifiées ci-dessus, le module de refroidissement électronique dispose d'une base de données d'ingénierie beaucoup plus étendue avec beaucoup plus d'informations sur les matériaux, les ventilateurs et les composants que la simple simulation de flux classique.

SOLIDWORKS Flow Simulation Electronics Cooling Module for Heat Pipes

Image gracieuseté de Wikimedia.org

En fin de compte, même s'il est possible d'obtenir les mêmes résultats dans la plupart des cas, la simulation d'écoulement nécessite-t-elle plus de temps et d'efforts pour assurer la précision de ces résultats ? Le module de refroidissement électronique rendra la mise en place d'une analyse précise de simulation d'écoulement beaucoup plus efficace et pratique.

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À propos de Taran Packer

Taran est spécialiste du soutien technique pour SOLIDWORKS Simulation chez GoEngineer. Il détient un baccalauréat en génie biomédical de l'Université de l'Utah. Taran aime découvrir différents outils dans SOLIDWORKS Simulation, Flow Simulation et Plastics.

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