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怎樣才是熱設計而不是熱仿真?2020年的壹些總結

關於熱設計工程師和熱仿真工程師的定義,每個人都有自己的看法,很多的熱設計工程師也比較介意別人把自己叫成熱仿真工程師。在我個人看來,熱仿真只是熱設計工作中的壹部分,也是相當重要的壹部分,我們可以通過仿真去找出項目的問題點,去驅動設計。熱設計工作應該是壹個閉環,從項目前期的結構設計,硬件布局,軟件控制,材料選型到後期的溫升測試,都應該有熱設計工程師的參與。但如果妳只是在壹個項目中擔任將產品溫度通過軟件仿真出來,告訴別人這裏溫度多少度,那妳可能真的只能做熱仿真工程師。

不可避免,在工作上,就是會有很多時候,客戶或者供應商或者同事都會說:“這個項目妳找熱仿真看壹看”。這或許在他們現有的印象中熱設計工程師就只是做熱仿真的,但我們不能讓這個事情這樣惡化下去,在我們日常工作中應該制定壹些計劃去提高自己的存在價值,不要淪為壹個做熱仿真的工具人。

熱設計工程師應該是壹個多學科混合的工作,結構設計,硬件布局,軟件控制,材料選型到後期的溫升測試都需要有壹定的了解,下面就壹個個大概的進行壹個總結。

回顧這壹年完成的壹些項目,前期結構設計時有壹些很基礎的錯誤比如“選用交流風扇卻配了壹個齒間距很小的鏟齒散熱器”,“使用了多個高轉速風扇,機箱出風口卻只開了壹點”,“並排的四個風扇,實際使用時只有兩個風扇轉,造成嚴重的回流問題”這些問題都是比較簡單,而且很容易就避免的問題,這也側面的說明了熱設計工程師的重要性,在設計的前期,可以指出這些基礎的錯誤,設計出壹個相對合理的結構

硬件布局應該與結構基本同步進行,硬件布局涉及的東西很多,在熱設計工程師最關心的無非是器件的功耗,我們想要的結果肯定是功耗大的,對溫度敏感的器件,都給我放到前面來,用風扇直接吹著,但硬件工程師肯定不會答應妳,硬件還得考慮應力,走線等等,這就需要和硬件工程師持續的溝通,去達成壹個對大家都相對滿意的布局。

軟件控制和我們聯系的不太多,主要的聯系可能就是在風扇的調速,在調速方面很多廠家都有自己的壹套調速方案,有的調速依據是工作狀態,有的是系統溫度,每個廠家有自己的見解。而調速壹般會分檔,壹個檔對應的壹個轉速,檔位設置的越多,設計也會越復雜。

材料的選型就是熱設計工程師需要獨立完成的壹件事情,所有的散熱材料包括風扇,散熱器,矽脂,墊片,防塵棉,有時候會用到加熱膜,熱管,VC,空調等等的所有有關的材料熱設計工程師都需要去了解,只有真正的去了解這個產品,並且熟悉這個產業妳才能更好的去進行選型,拿風扇為例,首先肯定是分進口和臺灣還有大陸的風扇,各有優勢,妳是想要性價比高還是性能好可靠性高,每壹個的選型都能拿出來單獨講半天,只有當妳真正的去了解它,才能知道選哪個才是最合適妳的。

溫升測試與熱設計工程師相關度很高,有些公司可能熱設計工程師還需要負責溫升測試,溫升測試的結果也直接影響妳工作的成果,以及妳在公司的地位。如果每次溫升測試都不會有問題,並且和妳仿真的溫度誤差很小,那妳在公司的地位將隨著測試數據出爐而直線上升,如果每次測試的結果都和妳仿真預測的天差地別,那妳在這裏可能就有點難混的下去了。

溫升測試關系到我們的前程,所以也必須是自己好好的跟蹤,因為這裏面也很多的坑,有可能測試出來的結果明明才是錯誤的,但所有人還是會相信測試的數據,而不是相信仿真數據。有壹句話很經典,叫做“所有人都相信測試的結果,除了測試工程師,而所有人都很難相信仿真的結果,除了做仿真的人。”

剛才說到溫升測試很多坑,這裏面確實很多坑,稍微挑幾個說壹下,熱電偶分很多種類型,而常用的可能是K型,所以測試時大家在數據采集儀上都會選擇K型,當有些項目可能是供應商埋好T型熱電偶送過來的時候,測試工程師可能還是在數據采集儀上選擇K型進行測試,這就造成了可能至少5℃的誤差。還有就是測試的粘點,妳仿真時標的是器件的最高溫度,而測試的時候可能只能測試器件邊緣其中壹點的溫度,這也可能也造成了5℃甚至更大的誤差。所以溫升測試時最好去現場進行指導,保證測試數據的準確。

在我看來如果妳能從結構設計,硬件布局,軟件控制,材料選型到溫升測試都找到自己的存在感,那妳就可以說自己是壹名熱設計工程師,而不是熱仿真工程師了。想真正的當好熱設計工程師這些肯定也是不夠,但能把這些都做的很好,妳已經可以是壹名優秀的熱設計工程師了,如果要變得更加優秀,可能還得繼續深入學習流體,噪音,電子,成本控制等等,未來的路都是在自己的腳下,而面臨選擇時,壹定是壹條容易的路和壹條通往成功的路,希望我們都能走在正確的道路上。