|
Эта публикация цитируется в 7 научных статьях (всего в 7 статьях)
МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ
Моделирование воздействия тепловой обратной связи на тепловые процессы в электронных системах
А. Г. Мадера ФГУ ФНЦ Научно-исследовательский институт системных исследований РАН,
Россия, 117218, г. Москва, Нахимовский просп., д. 36, к.1
Аннотация:
Статья посвящена эффекту тепловой обратной связи, возникающему при функционировании интегральных микросхем и электронных систем, использующих микросхемы. Тепловая обратная связь обусловливается тем, что потребляемая при функционировании микросхемы мощность нагревает ее и, в силу значительной зависимости ее электрических параметров от температуры, между ее электрическими и тепловыми процессами возникает интерактивное взаимодействие. Воздействие тепловой обратной связи приводит к изменению как электрических параметров, так и уровней температуры в микросхемах. Положительная тепловая обратная связь представляет собой нежелательное явление, поскольку является причиной выхода электрических параметров микросхем за пределы допустимых значений, снижения надежности и, в ряде случаев, выгорания. Отрицательная тепловая обратная связь проявляется в стабилизации электрического и теплового режимов при пониженных уровнях температуры. Поэтому при проектировании микросхем и электронных систем с их применением необходимо добиваться реализации отрицательной обратной связи. В настоящей работе предлагается метод моделирования теплового режима электронных систем с учетом воздействия тепловой обратной связи. Метод основан на введении в тепловую модель электронной системы новых модельных схемных элементов, нелинейно зависящих от температуры, количество которых равно количеству микросхем в электронной системе. Такой подход позволяет применять к тепловой модели с введенными в нее новыми схемными элементами матрично-топологические уравнения тепловых процессов и включать их в существующие программные комплексы теплового проектирования. Приведен пример моделирования теплового процесса в реальной электронной системе с учетом воздействия тепловой обратной связи на примере микросхемы, установленной на печатной плате. Показано, что для адекватного моделирования электрических и тепловых процессов микросхем и электронных систем необходимо во избежание ошибок проектирования и создания конкурентоспособных электронных систем учитывать воздействие тепловой обратной связи.
Ключевые слова:
электронная система, микросхема, тепловая обратная связь, температура, электрические параметры, тепловая модель, моделирование.
Поступила в редакцию: 17.04.2018 Исправленный вариант: 24.04.2018 Принята в печать: 10.05.2018
Образец цитирования:
А. Г. Мадера, “Моделирование воздействия тепловой обратной связи на тепловые процессы в электронных системах”, Компьютерные исследования и моделирование, 10:4 (2018), 483–494
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/crm459 https://www.mathnet.ru/rus/crm/v10/i4/p483
|
|