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內(nèi)容簡(jiǎn)介 本課程將通過(guò)實(shí)際案例介紹Ansys Turbosystem產(chǎn)品在電子散熱風(fēng)扇方面的優(yōu)化功能。

電子散熱模塊的前處理功能具備電子設(shè)備的智能原件模型（包括：立方體、斜面、平面流動(dòng)阻尼、平面（可建孔）、機(jī)箱/薄壁機(jī)箱、熱源、孔、組合體、平面熱源、圓柱體、電路板、軸流風(fēng)扇、棱柱、芯片、平面風(fēng)扇、管道、散熱器、開口流動(dòng)、離心風(fēng)扇、流動(dòng)阻尼、鼓風(fēng)機(jī)、空調(diào)、半導(dǎo)體制冷器、平面區(qū)域、回風(fēng)面、監(jiān)控點(diǎn)、多孔板、出風(fēng)面、體積區(qū)域、雙熱阻封裝模型、熱網(wǎng)絡(luò)模型），能夠快速準(zhǔn)確地完成各種電子散熱場(chǎng)景的建模。

1 引言 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)今的電子設(shè)備如不考慮熱設(shè)計(jì)，通常會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。強(qiáng)迫空氣冷卻作為比較經(jīng)濟(jì)、方便的冷卻手段在電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)中得到了普遍應(yīng)用。而運(yùn)用強(qiáng)迫空氣冷卻電子設(shè)備的首要任務(wù)是選擇合適的風(fēng)扇來(lái)提供足夠的冷卻空氣。

本文由淺入深介紹了電子產(chǎn)品散熱仿真，結(jié)合文中案例，相信你能很快get如何利用Altair Simlab+Acusolve完成一個(gè)散熱仿真。

Simetherm是云道智造自主研發(fā)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子散熱專用軟件，其內(nèi)置電子產(chǎn)品專用零部件模型庫(kù)，支持用戶通過(guò)“搭積木”的方式快速建立電子系統(tǒng)的熱分析模型，并利用成熟穩(wěn)定的算法計(jì)算流動(dòng)與傳熱問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子系統(tǒng)的熱可靠性分析。Simetherm可成熟應(yīng)用在通訊制造業(yè)、電子元件制造業(yè)、軍工以及航空航天等工業(yè)中。

快速建模</p><p><br></p><p class="ql-align-justify">伏圖-電子散熱模塊提供大量電子設(shè)備專用零部件的參數(shù)化建模宏，可快速準(zhǔn)確地完成各種冷卻場(chǎng)景的建模，包括基礎(chǔ)幾何形體（如立方體、平面、圓柱等）、常見(jiàn)電子器件（如機(jī)箱、多孔板、電路板等）的參數(shù)化模型，常見(jiàn)的制冷元件（如散熱器、風(fēng)扇、半導(dǎo)體制冷器等），還支持用戶直接在幾何模型上添加物理屬性，包括流動(dòng)邊界和熱邊界等。

</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;總而言之，Celsius Studio這款產(chǎn)品為電子散熱設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)了一股新風(fēng)，有望成為未來(lái)電子散熱設(shè)計(jì)的首選工具。

效益 變形量從原本3mm降至0.15mm 產(chǎn)品不良率自45%降到16% 開模周期縮短3天案例研究散熱模塊中的風(fēng)扇支架，負(fù)責(zé)固定并支撐散熱模塊，其平面度對(duì)整個(gè)模塊裝配影響甚巨。本案例中，散熱風(fēng)扇因收縮變形造成框角下塌，平面度超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，變形量達(dá)0.3mm。因此改善風(fēng)扇支架的變形程度，使其平面度能符合要求規(guī)范，勢(shì)必為優(yōu)化模塊制程的首要任務(wù)。

導(dǎo)讀SOLIDWORKS Flow Simulation經(jīng)常應(yīng)用到電子冷卻方面，以這個(gè)機(jī)箱散熱問(wèn)題為例，我們一般的散熱設(shè)計(jì)要求是CPU不能超過(guò)80℃，北橋芯片溫度不能超過(guò)85℃，南橋芯片不超過(guò)95℃。在實(shí)際情況下芯片內(nèi)部的各處溫度是不一樣，面對(duì)與芯片級(jí)別的散熱分析我們需要一些熱仿真工具對(duì)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的建模以了解芯片內(nèi)部的溫度分布。

圖13 電子散熱問(wèn)題中的塑料件

圖13 電子散熱問(wèn)題中的塑料件

因此，使用散熱器散熱以及散熱器上風(fēng)扇的正確布置是影響變壓器壽命的主要因素之一。因此，在對(duì)12.5/16 MVA 132/11kV變壓器進(jìn)行熱分析的基礎(chǔ)上，圖8和圖9給出了所有散熱風(fēng)扇安裝方式組合的散熱系數(shù)排序。

圖1 電子控制器的整體產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 電子發(fā)熱產(chǎn)品的散熱結(jié)構(gòu)一般有4種:自然冷卻、強(qiáng)制通風(fēng)冷卻、冷卻液冷卻及蒸發(fā)冷卻。文中基于整車噪聲方面的考慮，客戶要求不允許使用風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)冷卻的方式，且從模塊成本經(jīng)濟(jì)性方面考慮，排除使用成本較高的液冷及蒸發(fā)冷卻方案。因此控制器模塊只能依靠殼體與周邊空氣的自然對(duì)流來(lái)進(jìn)行散熱。

? 常見(jiàn)電子器件：提供機(jī)箱、多孔板、電路板、芯片、散熱器、風(fēng)扇、半導(dǎo)體制冷器、裸晶等電子設(shè)備內(nèi)常見(jiàn)元器件的參數(shù)化模型，基于器件的傳熱流動(dòng)特性進(jìn)行了物理化簡(jiǎn)。? 物理?xiàng)l件設(shè)置：支持用戶直接在幾何模型上添加物理屬性，包括流動(dòng)邊界和熱邊界等，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)備中的流動(dòng)傳熱分析。

功率放大器模塊產(chǎn)生的熱量被下面的相變散熱器吸收。內(nèi)部和外部的熱量相互耦合，最終完成了電子艙的散熱過(guò)程。根據(jù)連接環(huán)處隔熱性能的不同，選擇兩組典型曲線作為系統(tǒng)的輸入條件，如下圖所示。不考慮相變散熱器和電子艙內(nèi)部熱源的影響，輸入和輸出如下圖所示。加強(qiáng)型隔熱曲線下框架內(nèi)部線的溫差為13.6°C，而普通曲線的溫度為19.4°C。

</li><li class="ql-align-justify">常見(jiàn)電子器件：提供機(jī)箱、多孔板、電路板、芯片、散熱器、風(fēng)扇、半導(dǎo)體制冷器、裸晶等電子設(shè)備內(nèi)常見(jiàn)元器件的參數(shù)化模型，可基于器件的流動(dòng)傳熱特性進(jìn)行物理化簡(jiǎn)。</li><li class="ql-align-justify">物理?xiàng)l件設(shè)置：支持用戶直接在幾何模型上添加物理屬性，包括流動(dòng)邊界和熱邊界等，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)備中的流動(dòng)傳熱分析。

本碩就讀于電子科技大學(xué)電磁場(chǎng)專業(yè)。先后就職于長(zhǎng)虹、CST China，摩托羅拉和思科，分別從事雷達(dá)天線設(shè)計(jì)、電磁場(chǎng)仿真軟件支持、基站PA設(shè)計(jì)和交換機(jī)EMC仿真工作。 點(diǎn)擊報(bào)名：https://v.ansys.com.cn/Live/ywUPKq4G?source=jishulink