探索互聯(lián)汽車(chē)之未來(lái)車(chē)輛的熱管理解決方案

這些趨勢(shì)的發(fā)展速度會(huì)只增不減，而未來(lái)(不久的將來(lái))的汽車(chē)將會(huì)具有比以往任何時(shí)候都高的連接能力–并且，那樣在新的汽車(chē)設(shè)計(jì)中就會(huì)同時(shí)針對(duì)處理能力和傳輸海量高速數(shù)據(jù)的能力產(chǎn)生巨大的需求。

這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已展開(kāi)–而且，與過(guò)去十年間大家見(jiàn)證的個(gè)人電腦領(lǐng)域的那場(chǎng)競(jìng)賽有所不同。在那個(gè)市場(chǎng)上，通過(guò)一場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)就能最終發(fā)現(xiàn)誰(shuí)是獲勝者是那些性能強(qiáng)大的電腦都具有尺寸小巧，重量輕，最重要的是功能齊全卻能輕松處不斷增長(zhǎng)的復(fù)雜數(shù)據(jù)。

在汽車(chē)市場(chǎng)，設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電源傳輸和高速數(shù)據(jù)處理能力。設(shè)計(jì)工程師們還必須在汽車(chē)總體設(shè)計(jì)的嚴(yán)格要求的局限下，對(duì)各個(gè)流程生成的熱以及環(huán)境溫度的波動(dòng)進(jìn)行安全的管理，同時(shí)遵循汽車(chē)行業(yè)在安全性和可靠性方面的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)要求。

的確，那是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

在思索汽車(chē)制造商及其供應(yīng)商面臨的具體設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，與熱管理有關(guān)的挑戰(zhàn)可以劃分為兩個(gè)基本的關(guān)注方面：

1. 了解對(duì)電子元件不斷增長(zhǎng)的需求，確保設(shè)備設(shè)計(jì)產(chǎn)生的熱量可保持在最低程度

2. 在這類(lèi)具有極端溫度并且常常是封閉的、條件更加苛刻的環(huán)境下，設(shè)計(jì)出的外殼將有助于管理熱量并優(yōu)化冷卻

解決這些挑戰(zhàn)并非易事，一切都要從適宜的電氣設(shè)計(jì)和外殼設(shè)計(jì)開(kāi)始，從而提供成本效益高又極具效率的熱管理效果。

模塊的定義和最新的進(jìn)展

隨著消費(fèi)性電子產(chǎn)品使用的激增，對(duì)于性能更高的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)、媒體模塊以及更高功率充電器的需求也在不斷增長(zhǎng)，這樣才能滿(mǎn)足駕駛員和乘客與車(chē)輛進(jìn)行連接的需求，并且，對(duì)于在未來(lái)車(chē)輛中支持各種先進(jìn)的安全功能的網(wǎng)絡(luò)的需求也在飛速增長(zhǎng)。與此同時(shí)，具有前瞻性的汽車(chē)制造商也在大力呼吁進(jìn)一步的簡(jiǎn)化汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)解決方案并提高其能力，從而處理當(dāng)今車(chē)輛內(nèi)部隨時(shí)生成的大量數(shù)據(jù)。如此一來(lái)，在汽車(chē)電子元件和電子設(shè)備上就已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展，使這些元件和設(shè)備的技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，但是也需要?jiǎng)?chuàng)新性的熱管理策略來(lái)耗散掉生成的熱。

在討論致力于管理熱問(wèn)題的形形色色的設(shè)計(jì)方法前，我們先來(lái)明確幾個(gè)定義，以及汽車(chē)設(shè)計(jì)人員在其中運(yùn)作的基本框架：

媒體模塊

汽車(chē)媒體模塊可實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)型的I/O端口連接的集成，例如USB、HDMI、以太網(wǎng)以及SD存儲(chǔ)卡等等，從而滿(mǎn)足末端系統(tǒng)的要求，實(shí)現(xiàn)與數(shù)量與日俱增的各種設(shè)備的無(wú)縫通信，客戶(hù)會(huì)使用這些設(shè)備來(lái)生產(chǎn)互連車(chē)輛。媒體模塊使連接到汽車(chē)并提供所需的充電電源成為了可能，讓我們時(shí)刻保持連接。

莫仕的工程師們?cè)跀?shù)十年豐富經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為面向消費(fèi)者的設(shè)備開(kāi)發(fā)領(lǐng)先的解決方案，他們充分的了解連接上的獨(dú)特要求，并且能夠按照最嚴(yán)格的汽車(chē)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)從事設(shè)計(jì)。我們的客戶(hù)充分依靠這種深入的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)來(lái)融會(huì)貫通自身的真正需求，設(shè)計(jì)出最佳的模塊解決方案。

莫仕的多端口媒體中心提供最先進(jìn)的智能充電支持

特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：USB-A 和 Type C 接口、USB 2.0 和 3.1 支持、BC 1.2、MFI、Type C 和 PD 充電協(xié)議、AppleCarPlay、Android Auto和 CarLife 主機(jī)共享支持、SD 卡、級(jí)聯(lián)式集線器以及 LED 照明

充電器

車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)呈爆炸性增長(zhǎng)的趨勢(shì)，因而汽車(chē)的設(shè)計(jì)都配備了多個(gè)充電器以及多種類(lèi)型的充電器，從而同時(shí)整合起 USB-A 和 Type C 接口。

對(duì)于要求更高的應(yīng)用，莫仕可以設(shè)計(jì)出符合設(shè)備外形的定制車(chē)載智能充電器，提供設(shè)備制造商定義的最高功率以及效率最高的充電過(guò)程。它們還內(nèi)置了保護(hù)電路，使設(shè)備免受短路和過(guò)流條件的影響。這些添加進(jìn)的安全保護(hù)功能和工程措施最終可以實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)健的充電器產(chǎn)品，為駕駛員和乘客提供快速、高效的充電功能。

在設(shè)計(jì)階段，莫仕可以指定充電器的規(guī)格并完成設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足汽車(chē)業(yè)客戶(hù)在封裝和功率方面設(shè)定的全面要求。通過(guò)熱建模以及對(duì)環(huán)境要求的分析，以及之后在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的性能驗(yàn)證，充電器接口經(jīng)過(guò)充分的驗(yàn)證可滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)性能和封裝的要求。

對(duì)于為工程師帶來(lái)挑戰(zhàn)的一整套變量 – 無(wú)論是在機(jī)械、電氣還是軟件方面，我們?yōu)槌潆娖魈峁┑纳峤鉀Q方案都已將其納入考量，目標(biāo)則是達(dá)到最優(yōu)的熱性能與動(dòng)力性能。此外，莫仕還采用了最新的汽車(chē)技術(shù)與熱設(shè)計(jì)上的最新進(jìn)展，從而以最小的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)極具成本效益的高效解決方案。

莫仕智能充電器解決方案

特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：汽車(chē)級(jí) USB-A、Type C接口和BC 1.2、Apple MFI Type C、QC 3.0/4.0，以及可選裝 LED 鹵素照明一和燈罩的 PD 充電協(xié)議

以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)

真正的自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要最高程度的安全性、優(yōu)先級(jí)劃分、可靠性以及性能。原有的汽車(chē)總線系統(tǒng)，例如CAN等等，并不具備充分的信息傳送速度以使車(chē)輛安全可靠的運(yùn)行。2018年麥肯錫公司的一份報(bào)告顯示1，車(chē)載以太網(wǎng)解決方案是賦予能力的關(guān)鍵所在，代表了車(chē)內(nèi)連接和V2X連接的未來(lái)。莫仕的10G多區(qū)域以太網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是一種行業(yè)領(lǐng)先的解決方案，能夠處理車(chē)內(nèi)連接提出的綜合性需求。

莫仕現(xiàn)在處于以太網(wǎng)技術(shù)的前沿領(lǐng)域，是業(yè)內(nèi)第一家在集成的汽車(chē)平臺(tái)上提供10G速度的企業(yè)。莫仕將公司在網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)和數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)上從事設(shè)計(jì)和制造業(yè)務(wù)的悠久歷史及專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)與工業(yè)市場(chǎng)上20年來(lái)的軟件開(kāi)發(fā)與集成經(jīng)驗(yàn)完美的結(jié)合到一起，開(kāi)發(fā)出了創(chuàng)新性的以太網(wǎng)平臺(tái)，良好滿(mǎn)足互連車(chē)輛在機(jī)械尺寸、電氣布局和散熱上的需求以及軟件方面的要求。

需求持續(xù)增長(zhǎng)

據(jù)估計(jì)2，最早到 2025 年，全部新車(chē)中的 85% 以上都會(huì)歸于“互連”車(chē)輛的類(lèi)別之下，并且在歐洲、美國(guó)和中國(guó)，將會(huì)有超過(guò)4.7億輛的互連車(chē)輛行駛在路上?；ミB車(chē)輛的數(shù)量以驚人的速度增長(zhǎng)–同時(shí)，連接的程度也在與日俱增，這已經(jīng)帶來(lái)了數(shù)據(jù)的爆炸。麥肯錫公司的一份報(bào)告預(yù)測(cè)說(shuō)，互連汽車(chē)每小時(shí)會(huì)生成多達(dá) 25 GB 的數(shù)據(jù)，而預(yù)計(jì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)每小時(shí)則會(huì)生成近 500 GB 的數(shù)據(jù)(相當(dāng)于每天 4,000 GB)。數(shù)據(jù)的包括傳感器和攝像頭、聲波定位儀和雷達(dá)、激光雷達(dá)和GPS系統(tǒng)，以及一系列的安全、安防及信息娛樂(lè)系統(tǒng)。

英特爾的一份報(bào)告表示，一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)將消耗大約相當(dāng)于 3,000 人的數(shù)據(jù)量。

根據(jù)預(yù)計(jì)，汽車(chē)連接組件–模塊、充電器、交換機(jī)和網(wǎng)關(guān)–將會(huì)以幾乎實(shí)時(shí)的方式來(lái)移動(dòng)并處理那些數(shù)據(jù)。那種對(duì)于處理能力的超常需求要求采取特別的措施，對(duì)相應(yīng)產(chǎn)生的熱能進(jìn)行管理。

管理熱量并優(yōu)化冷卻

冷卻系統(tǒng)和設(shè)計(jì)的方法

隨著自動(dòng)駕駛的來(lái)臨，汽車(chē)制造商實(shí)質(zhì)上都會(huì)將超級(jí)計(jì)算機(jī)或者企業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之類(lèi)的等效設(shè)備配置到未來(lái)的車(chē)輛當(dāng)中。將生熱保持在最低程度并且確定散熱的最佳策略，都是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)組成部分。理想情況下，自然對(duì)流冷卻方法是消散掉熱能的最具成本效益的解決方案，因?yàn)樵摲椒ú⒉灰蕾?lài)于額外的組件，無(wú)論該組件是有源還是無(wú)源的。

業(yè)界目前正在廣泛的采用液體冷卻解決方案來(lái)抵消生成的熱量。盡管非常有效，液體冷卻方法會(huì)產(chǎn)生額外的成本并且需要進(jìn)一步的處理(泵機(jī)、流體–乙二醇或類(lèi)似的流體來(lái)用于防凍，以及輸送流體的閉路系統(tǒng))。在自動(dòng)駕駛車(chē)輛中通過(guò)流體冷卻來(lái)抵消熱量，在長(zhǎng)期條件下并不實(shí)際或者并不可行，并且，考慮到縮小尺寸的需要，會(huì)產(chǎn)生更多的需求并要求提供更好的熱設(shè)計(jì)。

除了指定冷卻方法以外，研發(fā)工程師們還必須應(yīng)對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)中與生俱來(lái)的許許多多的其他挑戰(zhàn)，包括：

安裝要求和其他機(jī)械要求

空間限制

定制及專(zhuān)用的設(shè)計(jì)參數(shù)

當(dāng)今可用的材料和組件(及其是否能夠–或者不能夠–應(yīng)對(duì)明日的系統(tǒng)生成的熱量)。大多數(shù)集成電路設(shè)計(jì)針對(duì)的都是 IT 機(jī)房環(huán)境，這類(lèi)環(huán)境并不符合汽車(chē)業(yè)的要求，因此，對(duì)于對(duì)最終產(chǎn)品的可靠性至關(guān)重要的熱冷卻來(lái)說(shuō)，又帶來(lái)了進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。

模擬并驗(yàn)證熱管理上的設(shè)計(jì)創(chuàng)新

首先，至關(guān)重要的一點(diǎn)是要充分的了解汽車(chē)產(chǎn)品及其設(shè)計(jì)對(duì)熱管理的影響，包括解決方案的功能、位置等等基本事項(xiàng)，并且要考慮如下之類(lèi)的問(wèn)題并進(jìn)行規(guī)劃：

車(chē)輛的空間限制

每個(gè)組件的功率級(jí)別和耗散數(shù)及其位置

可以使用的材料：包括材料的最高溫度以及各材料的位置(最終用戶(hù)的接觸表面以及安裝的接觸表面)

氣流類(lèi)型(如有)：包括周?chē)M件、管路、線束等等中的氣流

成本

仿真和驗(yàn)證工具

熱設(shè)計(jì)模型的仿真和驗(yàn)證在準(zhǔn)確可靠的設(shè)計(jì)的生成過(guò)程中都是至關(guān)重要的步驟，在汽車(chē)的整體設(shè)計(jì)中有助于預(yù)測(cè)并解決問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，莫仕采用了一系列的流程，并且利用了形形色色的工具來(lái)達(dá)到最高程度的準(zhǔn)確性與精確性。此外，莫仕能夠在公司頂尖的實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)展一系列綜合性的內(nèi)部測(cè)試與仿真。

印刷電路板建模改善精度

從事電路板的設(shè)計(jì)時(shí)，精度絕對(duì)是至關(guān)重要的，并且，隨著技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)計(jì)要求也變得比以往任何時(shí)候都要嚴(yán)格和苛刻。我們反復(fù)的進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試和仿真，直到仿真結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合為止。建模可以帶來(lái)安全性并減輕壓力，甚至在設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)入制造車(chē)間前即可確保正確的發(fā)揮作用。莫仕對(duì)其工程師測(cè)試的每個(gè)解決方案都采用了以下步驟：

建模

準(zhǔn)確的獲取物理數(shù)據(jù)

功率級(jí)別

組件位置

印刷電路板布局(銅線布局)

銅是一種優(yōu)秀的導(dǎo)熱體，因此，對(duì)銅走線中的熱量建?？梢蕴峁┏浞值募?xì)節(jié)與精確性

溫度繪圖[!--empirenews.page--]

溫度繪圖可幫助識(shí)別出熱點(diǎn)和其他值得關(guān)注的方面

瞬態(tài)仿真、測(cè)試與驗(yàn)證

熱裕量與數(shù)據(jù)表評(píng)級(jí)

實(shí)驗(yàn)室與現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和性能

汽車(chē)主機(jī)系統(tǒng)對(duì)模塊設(shè)計(jì)的影響

除了對(duì)解決方案進(jìn)行精確建模之外，還必須考慮到在車(chē)內(nèi)的封裝位置與封裝方式，因?yàn)檫@也會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)的效果和總成本產(chǎn)生顯著的影響。比如說(shuō)，如果計(jì)劃將一個(gè)組件靠近暖通空調(diào)管路進(jìn)行封裝，那么氣候會(huì)成為一個(gè)重要的因素。其他的考慮事項(xiàng)包括：

模塊發(fā)熱的位置和內(nèi)部的熱擴(kuò)散

顯然，模塊的封裝方式和封裝位置既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。模塊會(huì)發(fā)熱，因此需要進(jìn)行設(shè)計(jì)測(cè)量來(lái)減輕影響。例如，莫仕的許多解決方案都采用了嵌入式模塊，其中模塊的接口嵌入到車(chē)輛的儀表板中，而實(shí)際的模塊則位于其他位置，因此可以更加方便的排放或者耗散掉熱量。

入口和層流的氣流量與溫度

環(huán)境溫度在讀取時(shí)通常不會(huì)考慮任何氣流因素，如此一來(lái)，在封閉環(huán)境下開(kāi)展了測(cè)試，可以代表車(chē)輛的實(shí)際條件并生成更精確的結(jié)果。在車(chē)輛內(nèi)部，這些各型組件的封裝位置通常存在著管線或線束，或者會(huì)存在其他類(lèi)型的封裝限制。

組件的位置

各種組件的位置會(huì)影響到熱設(shè)計(jì)的性能，并且，設(shè)計(jì)決策中必須考慮到裝配方向、流通特性、阻力和冷卻劑的影響等等因素。

外殼的熱管理

外部的面板信息點(diǎn)必須保持較低的溫度，由于在該位置處用戶(hù)將與模塊進(jìn)行互動(dòng)，因此觸摸時(shí)不得過(guò)熱。該表面將發(fā)揮散熱器的作用，必須采取措施來(lái)隔離開(kāi)這部分模塊。如果操作不正確，這些表面就會(huì)達(dá)到100攝氏度。莫仕的工程師們充分利用了電路板的布局、散熱片和其他方法來(lái)確保這些表面符合行業(yè)要求。

需要注意的重要一點(diǎn)就是，在車(chē)輛中，即使對(duì)一個(gè)單獨(dú)的組件做出任何改動(dòng)，都會(huì)有意或無(wú)意的造成系統(tǒng)水平的更改。對(duì)印刷電路板進(jìn)行改動(dòng)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生變化。

散熱效果和熱額定值

案例研究 1：更安全的電源模塊

另一家頂級(jí)的汽車(chē)制造商向莫仕提出挑戰(zhàn)，要求為一種模塊來(lái)降低接口溫度，指定了該模塊需要兩個(gè) USB 充電端口，而且每個(gè)端口都需要能夠輸送 60 瓦的功率。此外，客戶(hù)的交互(前面)表面的溫度不得超過(guò) 60 攝氏度。

深入的熱力學(xué)研究和測(cè)試協(xié)助了莫仕在電路板的級(jí)別上識(shí)別并實(shí)施了更改，從而降低客戶(hù)的接口溫度。這些改動(dòng)獲得的結(jié)果是，當(dāng)模塊在最高的水平上持續(xù)輸出功率的同時(shí)，現(xiàn)在可以安全的觸摸可接觸的區(qū)域了。

印刷電路板改動(dòng)前(下左)：挑戰(zhàn)在于滿(mǎn)足前面的溫度規(guī)格要求，不得超過(guò) 60 攝氏度。一開(kāi)始，組件的溫度保持在 68-69 攝氏度。印刷電路板改動(dòng)后(下右)：為了降低前面的溫度，莫仕的工程師們重新配置了印刷電路板的布局，能夠在不犧牲功率的情況下將模塊控制在規(guī)格的范圍內(nèi)。

對(duì)熱傳遞基本原理的充分理解，以及更好的進(jìn)行跨部門(mén)的協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)級(jí)模塊(參見(jiàn)下圖)的開(kāi)發(fā)，可以同時(shí)在兩個(gè)端口中輸送電力，達(dá)到 120 瓦的總功率。

案例研究 2：穩(wěn)健的功率輸出

莫仕積極的推動(dòng)供應(yīng)商在各種工作條件下，根據(jù)熱仿真和測(cè)試的數(shù)據(jù)來(lái)使供電組件達(dá)到汽車(chē)級(jí)的質(zhì)量。我們最近開(kāi)發(fā)出的一種功率輸出解決方案能夠在兩個(gè)USB-C型端口上達(dá)到120瓦的總輸出。在本案例中，組件的功率耗散作為熱仿真的輸入，僅可對(duì)一個(gè)輸入電壓和電流條件進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)槠渲械募呻娐穼儆谧钚麻_(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。

同樣，在極廣的工作電壓、環(huán)境溫度以及各種功率輸出的范圍內(nèi)，我們并不完全清楚有源組件和系統(tǒng)的效率，而這些因素都會(huì)推動(dòng)最終的機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)安全的操作性能與功率性能。

為了克服這些問(wèn)題，莫仕采用了一組WCCA值，通過(guò)使用開(kāi)放式印刷電路板的紅外圖像和熱電偶數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量溫度，從而開(kāi)發(fā)出仿真和測(cè)試之間的相關(guān)性。采用仿真 DOE 和測(cè)試之間的相關(guān)性，對(duì)機(jī)械封裝進(jìn)行了優(yōu)化，其中涉及到輸出功率值和輸入電壓的各種組合。通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試識(shí)別出在較低的輸入電壓下效率有所降低，并將其納入考慮，從而實(shí)現(xiàn)安全且最優(yōu)的功率性能。

獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)今，數(shù)據(jù)完整性和處理能力發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為車(chē)輛和自動(dòng)駕駛車(chē)輛的發(fā)展提供了有力的支持，而莫仕則具有獨(dú)一無(wú)二的資格，為汽車(chē)業(yè)中這一激動(dòng)人心的連接時(shí)代提供大力支持。

莫仕開(kāi)拓性的開(kāi)發(fā)出了各種線纜、連接器、交換機(jī)、媒體模塊、網(wǎng)關(guān)和其他高速高帶寬的解決方案以及熱策略，適合形形色色行業(yè)中的高密度網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用使用 — 從數(shù)據(jù)密集型的超級(jí)計(jì)算、超大規(guī)模和企業(yè)數(shù)據(jù)中心一直到電信、到苛刻的工業(yè)和汽車(chē)業(yè)應(yīng)用。

久經(jīng)考驗(yàn)的工程協(xié)議

此外，莫仕還開(kāi)發(fā)出了嚴(yán)格的工程協(xié)議，作為一個(gè)可靠的基礎(chǔ)來(lái)開(kāi)發(fā)各種領(lǐng)先的熱管理解決方案。熱管理不當(dāng)則會(huì)造成性能不佳、可靠性問(wèn)題、產(chǎn)品壽命縮短，以及安全上的關(guān)切問(wèn)題。

莫仕充分應(yīng)用數(shù)十年來(lái)在熱設(shè)計(jì)領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，提供各種創(chuàng)新性的解決方案，良好應(yīng)對(duì)未來(lái)互連車(chē)輛熱管理上的挑戰(zhàn)。

案例研究：

莫仕最近開(kāi)發(fā)出的一種功率輸出解決方案能夠在兩個(gè)USB-C 型端口上達(dá)到 120 瓦的總輸出。盡管電子元件制造商都在開(kāi)發(fā)更新型的電源組件，莫仕不斷推動(dòng)著供應(yīng)商在各種工作條件下，根據(jù)熱仿真和測(cè)試的數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到汽車(chē)級(jí)的質(zhì)量。

組件的功率耗散作為熱仿真的輸入，僅可對(duì)一個(gè)輸入電壓和電流條件進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)槠渲械募呻娐穼儆谧钚麻_(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。

在極廣的工作電壓、環(huán)境溫度以及各種功率輸出的范圍內(nèi)，我們并不完全清楚有源組件和系統(tǒng)的效率，而這些因素都會(huì)推動(dòng)最終的機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)安全的操作。莫仕采用了一組 WCCA 值，通過(guò)使用開(kāi)放式印刷電路板的紅外圖像和熱電偶數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量溫度，從而開(kāi)發(fā)出仿真和測(cè)試之間的相關(guān)性。下圖說(shuō)明了開(kāi)放式印刷電路板的仿真和測(cè)試數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。采用仿真 DOE 和測(cè)試之間的相關(guān)性，對(duì)機(jī)械封裝進(jìn)行了優(yōu)化，其中涉及到輸出功率值和輸入電壓的各種組合。通過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試識(shí)別出在較低的輸入電壓下效率有所降低，并將其納入考慮。莫仕已通過(guò)熱設(shè)計(jì)成功開(kāi)發(fā)出了汽車(chē)級(jí)的功率輸出解決方案。

左圖：仿真中的等溫線圖 右圖：開(kāi)放式印刷電路板的紅外圖像

(作者：GARY MANCHESTER，交通運(yùn)輸事業(yè)部新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)理;DON MUELLER，機(jī)械工程經(jīng)理;KIRAN VANUMATI，CAE工程師│莫仕公司(Molex))