بررسي تاثير پارامترهاي موثر بر توزيع دمايي برد الكترونيكي كاربردي در سامانه هاي فضايي توسط تحليل المان محدود

طراحي حرارتي تجهيزات الكترونيكي فضايي بسيار حائز اهميت مي باشد. با توسعه كاربردهاي ماهواره اي، تجهيزات الكترونيكي نيازمند قابليت اطمينان بهتر، دقت بيشتر و طول عمر كاري بالاتر بوده كه به طراحي حرارتي مرتبط است. طراحي حرارتي نامناسب موجب كاهش عمرقطعات نيمه هادي، خرابي تجهيزات الكترونيكي و از دست رفتن اطلاعات مي گردد. در اين پژوهش، تحليل المان محدود حرارتي يك مبدل الكتريكي مورد استفاده در سامانه فضايي مورد بررسي قرارگرفته است. بدين منظور اجزاء و قطعات نيمه‌هادي برد الكترونيكي در نرم افزار آباكوس(ABAQUS) شبيه‌سازي‌شده و بارگذاري هاي حرارتي مربوطه به آن ها اعمال شد. در اين تحليل جنس هاي مختلف مواد از جمله فايبرگلاس(FR4) وسراميك ها (آلومينا) با ضخامت هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. با مقايسه خروجي شبيه سازي ها، نتايج نشان داد كه در تمام قطعات نيمه‌هادي، دما از سطح به عمق با شيبي متناسب با ضريب هدايت حرارتي قطعات كاهش مي يابد و ماكزيمم دما در بين قطعات نيمه‌هادي مبدل در همه تحليل ها، مربوط به ديود مي باشد. با كاهش ضخامت صفحه برد الكترونيكي FR4، مقدار ماكزيمم دما كاهش يافته و همچنين با كاربرد جنس آلومينا نسبت به FR4 در صفحه برد الكترونيكي، از مقدار ماكزيمم دما به ميزان قابل‌توجهي كاسته مي شود. كاهش دما در مبدل موجب افزايش عمر كاري مبدل و درنتيجه كاهش هزينه ها مي گردد.