Termiskās simulācijas PCB siltuma dizains
Icepak ir termiskās modelēšanas programmatūras rīks, ko var izmantot, lai pētītu lokālās siltumvadītspējas izmaiņas shēmas plates. Papildus skaitļošanas šķidruma dinamikas (CFD) funkcijai programmatūras rīks ņem vērā arī shēmas plates vadus un caurumus un pēc tam aprēķina siltumvadītspējas sadalījumu visā shēmas platē. Šī funkcija padara Icepak ļoti piemērotu sekojošiem izpētes darbiem.
Oriģinālā dizaina un modeļa pārbaude:
Parastā termiskās analīzes metode ir aprēķināt visas shēmas plates efektīvās paralēlās un normālās siltumvadītspējas vidējo vērtību atbilstoši vara slāņa skaitam, biezumam un pārklājuma procentam un shēmas plates kopējam biezumam, un pēc tam aprēķināt shēmas plates siltumvadītspēja, izmantojot vidējo paralēlo un normālo siltumvadītspēju.
Icepak modelis ir izveidots pēc ECAD faila 1U servera lietojumprogrammā. Oriģinālās shēmas plates maršrutēšana un informācija tiek importēta modelī.
Lai pārbaudītu siltumvadītspējas sadalījumu, PCB plates aizmugurē var piešķirt 45 grādu nemainīgas temperatūras robežnosacījumu, un augšpusē var piešķirt vienmērīgu siltuma plūsmas robežnosacījumu. Augsta temperatūra norāda uz zemu siltumvadītspēju, un zema temperatūra ir augsta siltumvadītspēja. No attēla var redzēt, ka temperatūra ir augstāka zonā bez elektroinstalācijas un zemāka zonā ar vairāk vadu. Teritorijā ar lieliem caurumiem temperatūra ir tuvu 45 grādiem.
Tas parāda, ka siltumvadītspējas sadalījums atbilst vadu sadalījumam sākotnējā dizainā. Lai iegūtu nelielu caurumu lokālu efektu, jāizmanto mazāks fona režģa izmērs.Salīdzinot katras galvenās elementu grupas maksimālās temperatūras simulācijas rezultātus ar testa rezultātiem, mēs atklājam, ka tiem ir laba konsistence.
PCB konstrukcijai ir salīdzinoši liels vadu pārklājums, kas paredzēts, lai palielinātu siltuma izkliedi shēmas platē un tādējādi samazinātu sprieguma regulatora temperatūru. Tomēr dažos gadījumos, lai samazinātu izmaksas, ir nepieciešams samazināt vadu pārklājumu un neizmantot siltuma izlietni. Tāpēc elektroinstalācija tiks pārveidota, un pēc tam verifikācijas modelis tiks izmantots, lai prognozētu regulatora temperatūru.
