元器件工作結溫的計算
? 元器件的工作結溫計算
?  如果已知道散熱器臺面溫度Ts , 則器件的工作結溫為：
            Tj=Ts+ PT×Rth(j-s)
                       Rth(j-s) =Rjc+Rcs+Rb
                       Rth(j-s)－器件結到散熱器的熱阻，℃/W。
                       Rjc－ 器件結殼熱阻，℃/W，從器件使用手冊中查得
                       Rcs-- 殼到散熱器的熱阻，即接觸熱阻, ℃/W，可根據從器件使用手冊中查得的值乘以適當的系數得到。
                       Rb- 絕緣墊片的熱阻，℃/W，可絕緣墊片的數據資料中查得，無絕緣墊片時該項熱阻為零。
? 如果已知散熱器的熱阻，環境溫度，則器件的工作結溫為：
            Tj=Ta+ PT×Rth(j-a)
                       Rth(j-a) =Rsa+Rjc+Rcs+Rb
                        Rth(j-a)－器件結到環境的熱阻，℃/W。
                        Rsa－散熱器熱阻，℃/W
? 元器件的工作結溫計算
? [案例1]30A模塊中，輸出二極管處散熱器的臺面溫度為94.6 ℃，二極管的最大結溫為175 ℃，結殼熱阻為0.45 ℃/W，接觸熱阻為0.15 ℃/W，絕緣墊片的熱阻為0.3 ℃/W，計算二極管的工作結溫。
       Rjs= Rjc+ Rcs＋Rb=0.45+0.15+0.3=0.9℃/w
       Tj= Ts+Pd×Rjs=94.6+44.2×0.9=134.4 ℃
? [案例2] 如把[案例1]中的二極管在一散熱器中央，散熱器的熱阻為0.8 ℃/w，環境溫度為40 ℃。
           Rjs= Rsa+Rjc+ Rcs＋Rb=0.8+0.45+0.15+0.3=1.7℃/w
           Tj=Ta+ PT×Rth(j-a).＝40＋44.2×1.7=115.2 ℃

熱仿真技術
? 為什么要進行熱仿真分析？

?  提高產品的性能及可靠性。
? 更快地將產品投放市場。
? 降低設計、生產和重復設計、生產的費用。
? 減少試驗和測量的次數。
? 仿真分析技術及軟件介紹
? 電子設備熱設計軟件是基于計算傳熱學技術（NTS）和計算流體力學技術（CFD）發展電子設備散熱設計輔助分析軟件，它可以幫助熱設計工程師驗證、優化熱設計方案，滿足產品快速開發的需要，并可以顯著降低產品驗證熱測試的工作量。
? 目前商業的熱設計軟件種類繁多，有基于有限體積法的Flotherm、I-deas、Ice-pack、Tas－Harvard thermal、Cool it、Betasoft，及基于有限元的Ansys等，其中Flotherm、I-deas、Ice-pack占據大部分的市場份額。  
? 仿真分析技術軟件在產品開發的作用

? 對產品的溫度場作出預測，使我們在進行產品設計開發時關注熱點區域。
? 進行各種設計方案的優劣分析，得出最佳的設計方案。
? 對產品的風路進行優化，最大限度的提高散熱效率。

    任何先進的仿真軟件已永遠無法代替人，軟件只是熱設計人員所利用的工具之一。所以仿真軟件結果的可靠性決定于熱設計人員的經驗及理論水平。
? ANSYS軟件介紹

? Ansys軟件是由美國Ansys公司推出的多物理場有限元仿真分析軟件，涉及結構、熱、計算流體力學、聲、電磁等學科，能夠有效地進行各種場的線性和非線性計算及多種物理場相互影響的耦合分析。Structure是該軟件面向結構分析研究的專用模塊。Flortran是該軟件面向流場分析研究的專用模塊。Thermal是其中面向熱設計研究的專用模塊。
? Flothermal 熱分析軟件介紹
? Flotherm是英國的FLOMERICS公司開發的電子設備熱設計軟件，其最顯著的特點是針對電子設備的組成結構，提供的熱設計組件模型，根據這些組件模型可以快速的建立機柜、插框、單板、芯片、風扇、散熱器等電子設備的各組成部分。
? Flotherm軟件基本上可以分為前處理、求解器和后處理三個部分。前處理包括Project Manager、Drawing Board和Flogate。Project Manager用于項目管理、物性參數、網格參數、計算參數的設定等；Drawing Board提供了一個可視化的建立機柜、插框、單板、芯片幾何 模型的界面和計算網格劃分工具。通過在Project Manager和Drawing Board中的互動操作，就可以完成具體的建模工作。 Flogate是一個數據接口模塊，它可以把單板的裝配圖文件（IDF 格式）導入Flotherm，直接完成單板的建模設計。 求解器是Flosolve模塊，它可以完成模型的瞬態和穩態溫度場和流場計算。后處理部分包括Visulation、Flomotion和Table，Visulation完成仿真計算結果的可視化顯示；Flomotion除了也可以實現可視化顯示外，還可以制作流場的動畫顯示；熱分析模型的大量計算數據如某區域的平均溫度、空氣流量等可以通過Table模塊查詢。

? 傳統的熱設計方法與仿真分析方法的比較
? 在操作流程上面的差異
     傳統的熱設計方法利用設計者的經驗確定出設計方案，然后利用經驗公式進行估算，在通過試驗進行驗證，并根據試驗結果進行優化。
     仿真分析軟件可以同時對多種設計方案的優劣進行分析比較，并能夠確定出最佳的設計方案。如果軟件使用者具有足夠的熱設計經驗，則完全可以省略試驗驗證的環節。從而達到縮短設計周期的目的。
? 優缺點比較

標簽： 點擊： 評論: