Создание и анализ топологической модели ПК. Условия применения комплекса. Режимы функционирования комплекса

исследовании  тепловых  режимов  РЭC  методами  математического моделирования  на  ПЭВМ  применяется  иерархической  подход,  который адекватен  блочно-иерархическому  методу  проектирования  РЭC. Иерархический  подход  позволяет  с  достаточной  для  инженерных  расчетов точностью исследовать температурные поля сложных объектов РЭC.В  основе  иерархического  подхода  лежит  принцип  местного  влияния, который в общей форме можно сформулировать следующим образом: любое местное  возмущение  температурного  поля  является  локальным  и  не распространяется  на  отдельные  участки  поля.  С  учетом  данного принципа  можно  с  меньшей  степенью  детализации  описывать  тепловые процессы  в  удаленных  от  интересующего  участка  областях  исследуемого объекта.

Применение иерархического подхода к исследованию тепловых полей в РЭА предусматривает выполнение следующих процедур:

1.  Сложные  пространственные  распределения  источников  теплоты заменяются  более  простыми (упрощаются  формы  реальных  исследуемых областей  с  сохранением  некоторых  интегральных  характеристик /площадей, объемов, периметров, некоторых определяющих размеров/).

2.  Составные  объекты (подсистемы)  с  неоднородной  структурой заменяются  квазиоднородными  областями  с  эффективными теплофизическими свойствами.

3.  Пространственные  распределения  величин,  описывающих теплообмен  на  границах  областей (температур  окружающих  тел  и теплоносителей,  коэффициентов  теплоотдачи,  тепловых  потоков), заменяются их средними значениями.

Для  практического  использования  иерархического  подхода разработчику  РЭС  требуется  уметь  проводить  построения  приближенных тепловых  моделей (макромоделей),  описывающих  тепловой  режим исследуемых  объектов  с  требуемой  степенью  детализации.  Кроме  этого, разработчик  должен  уметь  выделять  определенные  части  всего  объекта  для составления модели, пригодной для последующего более детального анализа тепловых процессов. В  общей  теории  систем  описанные  выше  операции  носят  название агрегирования (выполняется  укрупнение  исходной  модели)  и  декомпозиции (составление модели для более детального анализа). Выполнение  операций  агрегирования  и  декомпозиции  тесно  связаны  с иерархией конструктивного построения РЭC.Иерархия конструктивного построения РЭС Конструктивное  построение  РЭC  может  быть  представлено  в  виде схемы. Представленная схема изображает в общем случае  иерархию  конструктивного  построения  бортовых  РЭC,  которая характерна  для  этапа  теплового  проектирования.  Показанный  на  схеме  0-й уровень  иерархии  отражает  совокупность  ЭРЭ,  информация  о  тепловых режимах  которых  должна  быть  получена  в  итоге  теплового  анализа.  Именно эта  информация  необходима  для  детальной  проработки  проекта  на  основе комплексных автоматизированных расчетов. В  общем  случае  на  нулевом  уровне  иерархии  находятся  пленочные  и навесные  элементы (ПЭ,  НЭ),  входящие  в  состав  микросборок (МСБ). Множество "корпусированные  элементы"  образуют  ЭРЭ,  традиционно устанавливаемые  на  печатные  платы  и  функциональные  ячейки.  Это индуктивные  элементы  малой  и  средней  мощности,  реле,  устройства функциональной электроники и т.д.  1-й  уровень  иерархии  составляют  изделия  микроэлектроники  − микросборки,  для  которых,  в  случае  их  разработки  в  рамках  создаваемого РЭC,  выполняется  процедура  теплового  проектирования.  Если  же  в проектируемой  РЭC  применяются  ранее  разработанные  МСБ,  для  которых существуют технические условия (ТУ), то для них не выполняется процедура теплового проектирования, и их в этом  случае можно отнести к 0-му уровню иерархии. При этом в процессе теплового проектирования на таких элементах обеспечивается  необходимая  температура,  исходя  из  требований  ТУ  и  ряда других  ограничений (безотказности,  стабильности,  электрических характеристик  и  т.д.)  по   аналогии  с  ЭРЭ 0-го  уровня  иерархии.  К  первому уровню  иерархии  можно  также  отнести  гибридно-интегральные  модули (ГИМ),  на  базе  которых  реализуются  стабилизаторы  напряжения.  В  общем случае  ГИМ  могут  входить  в  состав  функциональных  ячеек.  В  ряде  случаев, ГИМ могут быть отнесены к более высокому уровню иерархии.Такой подход может реализовываться при вновь создаваемых конструкциях ГИМ. 2-й уровень иерархии образуют конструктивные узлы, представляющие собой  типовые  базовые  конструктивы:

ФЯ  −  функциональные  ячейки, 

УР  − узлы радиаторов,

ПУ − печатные узлы.

3-й  уровень  иерархии  образуют  блоки  с  регулярной  внутренней  компоновочной  структурой (блоки  кассетной,  этажерочной  и  других подобных  конструкций).  В  ряде  случаев,  в  РЭC  могут  также  применяться блоки  нетипового  конструктивного  исполнения,  которые  не  имеют регулярной  структуры.  В  некоторых  случаях,  при  установке  РЭC  в гермоконтейнер  космического  аппарата,  конструктивные  узлы 2-го  уровня иерархии могут устанавливаться непосредствено в стоечную конструкцию.

"Микросборка"  −  изделие  микроэлектроники  частного применения  типа