Maitinimo šaltinio aušinimas, siekiant optimizuoti grandinės veikimą ir kainą
Šiluminis modeliavimas yra svarbi energijos produktų kūrimo ir gaminių medžiagų gairių pateikimo dalis. Modulio dydžio optimizavimas yra galinių įrenginių projektavimo plėtros tendencija, dėl kurios šilumos išsklaidymo valdymas paverčiamas iš metalinio šilumos kriauklės į PCB vario sluoksnį. Kai kurie moduliai šiandien naudoja žemesnius perjungimo dažnius perjungimo režimo maitinimo šaltiniams ir dideliems pasyviems komponentams. Įtampos konvertavimui ir ramybės srovės, varančios vidinę grandinę, linijinio reguliatoriaus efektyvumas yra palyginti mažas.
Daugėjant funkcijoms, našumas tampa vis didesnis, o įrenginio dizainas tampa vis kompaktiškesnis. Šiuo metu IC lygio ir sistemos lygio šilumos išsklaidymo modeliavimas tampa labai svarbus.
Kai kurių pritaikymų darbo aplinkos temperatūra yra nuo 70 iki 125 °C, o kai kurių štampų dydžio automobilių temperatūra siekia net 140 °C. Šioms programoms labai svarbus nenutrūkstamas sistemos veikimas. Optimizuojant elektronines konstrukcijas, vis svarbesnė tampa tiksli terminė analizė pagal trumpalaikius ir statinius blogiausio atvejo scenarijus pirmiau minėtų dviejų tipų programoms.
Šilumos išsklaidymo ir šiluminės varžos keliai skiriasi pagal skirtingus įgyvendinimo būdus: Šilumos išsklaidymo trinkelės, sujungtos su vidiniu šilumnešio skydu, arba šilumos išsklaidymo skylės iškyšų sandūroje. Naudokite litavimą, kad prijungtumėte atvirą šiluminę trinkelę arba buferio jungtį su viršutiniu PCB sluoksniu. Anga ant PCB, esanti po atvira šilumine trinkelėmis arba guzelio jungtimi, kurią galima prijungti prie prailginto aušintuvo pagrindo, prijungto prie modulio' metalinio korpuso. Naudokite metalinius varžtus, kad prijungtumėte radiatorių prie radiatoriaus, esančio metalinio korpuso PCB viršutiniame arba apatiniame vario sluoksnyje. Naudokite litavimą, kad prijungtumėte atvirą šiluminę trinkelę arba buferio jungtį su viršutiniu PCB sluoksniu. Be to, kiekviename PCB sluoksnyje naudojamos vario dangos svoris arba storis yra labai svarbūs. Kalbant apie šiluminės varžos analizę, šis parametras tiesiogiai veikia sluoksnius, sujungtus su atviromis trinkelėmis ar iškilimais. Paprastai tariant, tai yra viršutinis, aušintuvo ir apatinis daugiasluoksnės spausdintinės plokštės sluoksniai. Daugeliu atvejų tai gali būti dviejų uncijų vario (2 uncijos vario=2,8 mylių arba 71 µm) išorinis sluoksnis ir 1 uncijos vario (1 uncijos vario=1,4 mylios arba 35 µm) vidinis sluoksnis arba visi 1 uncijos sunkus variu padengtas sluoksnis. Buitinės elektronikos programose kai kuriose programose naudojamas net 0,5 uncijos vario (0,5 uncijos vario=0,7 milų arba 18 µm) sluoksnis.
Modelio duomenys
Norint imituoti štampo temperatūrą, reikia IC išdėstymo diagramos, į kurią įtraukiami visi galios FET ant štampo ir faktinės padėties, atitinkančios pakavimo ir litavimo principus.
Kiekvieno FET dydis ir kraštinių santykis yra labai svarbūs šilumos paskirstymui. Kitas svarbus veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti, yra tai, ar FET įjungiami vienu metu, ar nuosekliai. Modelio tikslumas priklauso nuo fizinių duomenų ir naudojamų medžiagų savybių.
Modelio statinei arba vidutinės galios analizei atlikti reikia tik trumpo skaičiavimo laiko, o konvergencija įvyksta užregistravus maksimalią temperatūrą.
Pereinamoji analizė reikalauja galios ir laiko palyginimo duomenų. Duomenims įrašyti, kad tiksliai užfiksuotume didžiausios temperatūros kilimą greitų galios impulsų metu, naudojome geresnę analitinę procedūrą nei perjungimo maitinimo šaltinio atveju. Šio tipo analizė paprastai užima daug laiko ir reikalauja daugiau duomenų nei statinės galios modeliavimas.
Šis modelis gali imituoti epoksidines poras štampo jungties srityje arba PCB šilumos kriauklės dengimo poras. Abiem atvejais epoksidinės / dengimo poros paveiks pakuotės šiluminę varžą.
Šiluminis modeliavimas yra svarbi energijos produktų kūrimo dalis. Be to, jis taip pat gali padėti nustatyti šiluminės varžos parametrus, apimančius visą diapazoną nuo silicio lusto FET jungties iki įvairių medžiagų panaudojimo gaminyje. Kai suprasime skirtingus šiluminės varžos kelius, galime optimizuoti daugelį sistemų visoms reikmėms.
Šie duomenys taip pat gali būti naudojami nustatant koreliaciją tarp sumažinimo koeficiento ir aplinkos darbinės temperatūros padidėjimo. Šie rezultatai gali būti naudojami siekiant padėti produktų kūrimo komandoms kurti savo dizainą.
