某机载显示器热设计和仿真验证

李新亮

摘要：分析了某机载显示器结构及其材料温度特性，介绍了热分析的基本理论和方法，根据热设计原理对某机载显示器进行热设计，最后利用Ansys Icepak软件对该显示器进行了热分析，通过数值仿真，验证了设计的合理性。

关键词：热设计;液晶显示器

1概述

目前，飞机座舱的电子仪表和显示器上广泛地使用了液晶显示器，其具有重量轻、体积小、功耗低、清晰度高和光学特性好等特点。为了提升显示器在恶劣环境中的可靠性和使用性能，一般需要对显示器进行加固处理，宽温设计就是加固技术的重要手段之一[1]。

温度对电子产品可靠性具有很大影响，相关研究表明：半导体元件温度升高10℃，可靠性降低50%;当温升达到50℃时，其寿命只有温升25℃时的1/6;电子设备的失效有55%因高温导致，失效率随着温度上升呈指数规律增加[2][3]。

显示器的温宽设计是指在高温时，对显示器的好热元器件和整机温升进行控制，避免超限后引发故障;显示器在低温时，对显示屏进行加热，保证其在低温环境下能够正产启动、使用。

为了降低成本，避免因“過冷”、“过热”产生问题，宽温设计一般使用仿真的手段进行验证。某机载显示器就是基于此设计的，本文根据设备使用的环境要求，进行了有限元建模及仿真分析，得到了显示器的高温和低温温度分布云图，分析验证了加热效果。

2热设计理论

在对显示器进行仿真前，需要了解热设计相关理论。传热方式有三种，分别是热传导、热对流和热辐射。……