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电子设备为什么要进行热仿真?热设计如何优化?

发布者:admin   发布时间: 2020-12-10 浏览次数:

 电子设备为什么要进行热设计?

  • 可靠性

确保电子设备能够正常工作(无论低温/高温,还是重负荷下);

确保电子设备的寿命(比如电容10度法则,电容每增加10度,寿命减半);

  • 安全性

防止烫伤或者爆炸等事件发生;

  • 舒适性

  人体经常性接触的电子设备(手机,智能可穿戴设备等);

如今电子设备发展迅猛,热耗上升化、设备小巧化、环境多样化,过热成为电子设备故障的首要原因,而热仿真对热设计具有极大的辅助作用,没有实物和样机也能进行热可靠分析和实验;计算机建模,比组装样机节约时间,缩短项目周期;减少整机或者散热设备打样试错次数,节约时间和样品费用成本;可以任意查看产品不同环境和工况条件下的温度状况,而且几乎没有成本。


在电子散热领域,Flotherm是当今最主流的热仿真软件,主要应用范围包括:

  • 元器件级:芯片封装的散热分析;

  • 板级和模块级:PCB板的热设计和散热模块的设计优化;

  • 系统级:机箱、机柜等系统散热方案的选择及优化,散热器件的选型;

  • 环境级:机房等大环境的散热分析;

热仿真在PCB板、消费电子、车载电子、新能源电池、人工智能、电源等行业应用非常广泛。

PCB板包括各元器件温度云图


手机


笔记本适配器元器件温度分布

 

动力电池包(水冷)

数据中心

热仿真对热设计的指导,主要体现在以下方面:

  1. 确定散热方式是否合理

  2. 对不同的散热方案进行筛选,选取最优的散热方案

  3. 优化结构

  4. 散热部件的选型,比如风扇,热管,散热器等

  5. 以最恶劣的工况和参数来进行仿真,以最恶劣的仿真结果来评判温度是否合格,从而覆盖一些误差和不确定性,为热设计保留一定余量,再通过实测结果,来微调。

严峻的市场竞争下电子产品的开发周期越来越短,散热设计也成为质量及效率的关键点。作为辅助工具,热仿真软件的高效率、低成本以及便捷地可视化分析,使其在热设计中的作用越来越突出,学会热仿真,也使得产品热设计更加高效可靠!

 

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