CC BY
56
Горячев Н.В.
Пензенский государственный университет
АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ОБЛАСТИ ВЫБОРА ТЕПЛООТВОДА ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТА
Перед конструктором радиоэлектронного средства (РЭС) содержащего тепловыделяющие элементы стоит нелёгкая задача проектирования системы охлаждения (СО). На этапе теплофизического проектирования рассчитывать приходится не только СО микропроцессоров, но и теплоотводы электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в стандартных корпусах, например TO-220, D2PAK и т.п. Между тем известно, что задача обеспечения теплового режима РЭС, является трудноформализуемой и отнимает у инженера-конструктора много рабочего времени [1].
Облегчить процесс теплофизического проектирования РЭС стремятся многие фирмы производящие широкую номенклатуру теплоотводов для стандартных корпусов ЭРЭ. Так, например перечень теплоотводов фирмы FisherElektronik, для корпуса TO-220 насчитывает более 100 моделей [2]. Вследствие большого количества унифицированных теплоотводов, сама по себе трудно формализуемая задача обеспечения теплового режима, усложняется из-за необходимости оптимального выбора. Задачу дополняет проблема выбора того или иного типа теплоотвода для конкретного проектногорешения. Для решения задачи оптимального выбора унифицированной конструкции теплоотвода целесообразно применить методы и технологии экспертных систем [3].
На рисунке 1 показана блок схема концептуального алгоритма функционирования системы поддержки принятия решения (СППР) в области выбора теплоотвода электрорадиоэлемента.
Рисунок 1 - Блок схема алгоритма функционирования СППР выбора теплоотвода ЭРЭ
После ввода исходных данных, к которым наряду с параметрами ЭРЭ относятся критерии выбора системы охлаждения (СО), программа осуществляет вычисление требуемого Rq СО и градиента температуры теплоотвода и кристалла ЭРЭ. Затем программа, используя параметры существующих унифицированных конструкций СО, которые хранятся в базе данных, и на основе правил применения СО выбирает наиболее подходящий тип теплоотвода. Основным критерием выбора, заложенным в алгоритм является соблюдение условия:
RQTpe6. - ReCO ,
где R(QTpe6 - требуемое тепловое сопротивление СО, обеспечивающее нормальный тепловой режим
ЭРЭ; RQc0 - тепловое сопротивление унифицированной СО.
Затем происходит проверка выбранного теплоотвода заданным критериям. Строятся графики перегрева выбранной СО и кристалла ЭРЭ. Температуры кристалла сравнивается с требуемым значением, и если СО полностью обеспечивает тепловой режим ЭРЭ, считается, что требуемый теплоотвод подобран.
В случае если унифицированная конструкция СО не найдена, то программа выдаёт рекомендации по изменению начальных условий выбора.
Предложенный алгоритм, в виде компьютерной программы входит в состав автоматизированной лаборатории исследования теплоотводов (АЛИТ) структура которой описана в [4].
ЛИТЕРАТУРА
1. Дульнев Г.Н. Методы расчёта теплового режима приборов/ Г.Н. Дульнев, В.Г. Парфёнов, А.В. Сигалов. - М.: Радио и связь, 1990 г. - с. 6-30.
2. Fischerelektronik: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fischerelektronik.de
3. Горячев Н. В. Концепция создания автоматизированной системы выбора теплоотвода электрорадиоэлемента / Н. В. Горячев, Н. К. Юрков // Междунар. НТК "Современные информационные технологии - 2010". Вып.11. - Пенза : изд-во ПГТА. - 2010. - С. 190-196.
4. Горячев Н. В. Структура автоматизированной лаборатории исследования теплоотводов / Н. В. Горячев, И. Д. Граб, А. В. Лысенко, Н. К. Юрков // Надежность и качество - 2011: труды Международного симпозиума: в 2 т. / Под ред. Н. К. Юркова. - Пенза : Изд-во ПГУ. - 2011. - 2 т. - С. 119-120.
