?
Тепловые процессы в электронных системах в условиях влияния эффекта тепловой обратной связи
Рассматривается эффект тепловой обратной связи, возникающий в электронных системах (интегральных микросхемах, резисторах, электро- радиоэлементах) в процессе своего функционирования. Тепловая обратная связь возникает во всех электронных системах, у которых эксплуатационные параметры и мощности потребления зависят от температуры саморазогрева, а температуры, в свою очередь, – от потребляемых мощностей. Возникающее при этом интерактивное взаимовлияние параметров функционального и теплового режимов электронной системы между собой, возвращающее новые значения параметров по цепи обратной связи, и приводит к тепловой обратной связи. Тепловая обратная связь может быть как положительной, когда мощность потребления элементов электронной системы увеличивается с ростом температуры, так и отрицательной, когда мощность потребления падает с ростом температуры. Воздействие эффекта тепловой обратной связи проявляется в любых электронных системах и может оказывать значительное влияние на их работоспособность и надежность и являться серьезным препятствием на пути создания конкурентоспособных электронных систем. В то время как положительная тепловая обратная связь может приводить к выходу эксплуатационных параметров системы за пределы допустимых значений, сбоям, выгоранию, то отрицательная тепловая обратная связь, напротив, оказывает стабилизирующее воздействие на функциональный и тепловой режимы системы. В статье рассматривается сущность тепловой обратной связи и оказываемое ею влияние на тепловые процессы в электронных системах. Предлагается метод моделирования тепловой обратной связи, который заключается во введении в тепловую модель системы новых схемных температурно-зависимых элементов. Такая модель тепловой обратной связи позволяет без труда включать ее в существующие алгоритмы и эффективные программные комплексы теплового проектирования электронных систем. Применение разработанной модели рассмотрено на примере реальной электронной системы, показано влияние тепловой обратной связи на тепловые процессы, развивающиеся в ее элементах.