Az előző epizódból ismerős lehet, hogy a szervo motor vezérlő elektronika CFD szimuláció a kis függőleges nyomtatott áramköri kártyán levő két mikrocsip hőmérsékletét meglehetősen magasnak mutatta. Ezek a csipek elérték a 90°C-os hőmérsékletet, miközben az ideális hőmérséklet 60°C vagy ennél kisebb lenne. Tennem kellett valamit annak érdekében, hogy ne füstöljenek el működés közben. A következő egyszerű módosításokat találtam ki a tervezési folyamat első lépéseként.
A videóban megmutatom, hogyan tölts kevesebb időt a szimuláció előkészítésével
Nézd meg az alábbi videót. Bemutatja azt a módszert, amit a terv módosítások szimulációjához használok azért, hogy az előkészítés emberi időszükségletét a minimumra csökkentsem. Persze a feladattól függ, de általában egy geometria módosítás elkészítése ezzel a módszerrel 60%-kal kevesebb időt igényel ahhoz képest, mint amikor először kell egy új geometriára CFD szimulációt készíteni. A videóban a magyar és az angol nyelvű feliratot is választhatod.
Az első módosítás a tervezési folyamatban
Ahogy azt a videóban is bemutattam, áthelyeztem a lemez burkolat alsó és felső felületén lévő szellőző nyílásokat. A nyílások méretét viszont ebben a lépésben még nem növeltem. Mindössze annyi történt, hogy eltoltam ezeket a burkolat eleje, azaz a csatlakozók irányába. A célom az elmozgatásukkal az volt, hogy lehetővé tegyem a meleg levegő gyorsabb távozását a burkolat alól a kis függőleges nyák környezetében.
Ami az alsó szellőzőket illeti, ezeket úgy helyeztem át, hogy az alsó nyákon lévő mikrocsipek alá kerüljenek. Szintén abból a célból, hogy a hideg levegő megfelelőbb helyen lépjen a burkolatba.
Ha a burkolatot eltávolítom láthatóvá válik a másik módosítás is, ami szintén a legmelegebb csipek hőmérséklet csökkentését segítené elő. Ez a két csip volt a teljes rendszer két legmelegebb alkatrésze a maguk 90°C-os hőmérsékletével, messze az ideális 60°C hőmérséklettől.
A két piros nyíl a csipekre szerelt két új hűtőbordát mutatja. A célom ezekkel az volt, hogy a csipekhez jó hővezető képességű tömeget adjak, tehát alumínium anyagot írtam elő rájuk. A bordák közötti légrést pedig függőlegesen rendeztem el, így a bordák körüli levegő természetes áramlását ki tudtam használni.
A fenti geometria változtatásokat gyorsan el tudtam készíteni a CAD szoftverben. Azonban az igazi kihívást az jelentette, hogy mennyi időt kell eltölteni az új CFD szimuláció előkészítésével. A megfelelő számú iteráció lefuttatásához szükséges idő mindössze számítási kapacitás kérdése, az előkészítés viszont emberi idő ráfordítását igényli.
Ebben az elektronikában 86 db különböző alkatrész van, és a 84 db-ot, amit nem én készítettem, a tervező olyan névvel jelölte, amelyek számomra semmit nem mondtak. Ezért kellett az eredeti állapot szimulációjának előkészítése alatt minden alkatrészt egyesével ellenőriznem és elneveznem úgy, hogy később is megtaláljam. Méghozzá azért, mert Wattban kifejezett hőteljesítményt kellett előírnom azokra, amelyek a választott terhelési esetben működtek.
Ha kérdésed lenne, vagy van javaslatod egy a hőmérsékletet még jobban csökkentő módosításra, kérlek írd meg a videó komment mezőjében, vagy lépj velünk kapcsolatba itt.
Dr Dúl Róbert