Icepak在电子设备热设计中的应用
Icepak在计算机联锁系统热设计中的应用
第 三 层 是 系统 的核 心层 ，它通 过 数 据 接 口、数 据 挖 掘 、知 识提 取 转 换 等 工作 ，实现 以知 识管 理 为 核 心 的办 公 管 理 ，形成 并不 断 更新 的经 验 知识 专 家 库 ，使 办 公 自动化 不 仅 能 完成 日常 办 公 ，还 能让 员 工 共享和 利 用企业 知识 资源 ，提 高整 体工 作效 率 。 第 四层 主 要 是用 户 接 口。用户 可分 为 内部 用 户 和 外 部用 户 ，系统 通 过权 限管 理和 用 户 认证 来 分 配 用 户能 获取 的资 源 。
ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｒ ｙ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｒ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ ， ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｏ ｔ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｈｅ ｔ ｈｅ ｔ ｍ ａ ｒ ｌ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏｆ ｐ ａ ｒ ｔ ｓ ｎｄ ａ ｅ ｑ ｕｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｉ ｃ ｅ ｐ ａ ｋ ｉ ｓ ａ ｐ ｏ ｐ ｕｌ ａ ｒ ， ｐｒ ｏｆ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｎｄ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ － ｏ ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｒ ｌ ｎａ ａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｓ ｏ ｔ ｆ － ｗａ ｒｅ ． Ｕｓ ｎｇ ｉ Ｉ ｃ ｅ ｐ ａ ｋ Ｃ ｎ ａ
关键词 ：热设计 ；ｌ ｃ ｅ ｐ ａ ｋ 软件 ；散热片
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｌ ｌ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｅ ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｄ ｅ ａ ｌ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｓ Ｏ ｉ ｔ ｉ ｓ
Icepak在电子设备热设计中的应用
Icepak在电子设备热设计中的应用文章明确了热设计在产品设计过程中的重要性，介绍了电子设备散热的若干方法；对热分析软件Icepak的功能特点、应用范围以及仿真步骤进行了介绍，并利用Icepak软件进行了实例仿真。
标签：Icepak；热设计；热仿真1 概述图1给出了基于Icepak （实线）和传统设计（虚线）的两种产品开发模式的比较。
产品开发人员通过Pro/E等大型三维CAD设计软件进行产品的三维设计，建立产品的虚拟样机，基于Icepak的产品设计用在虚拟样机上的仿真替代了在物理样机上的测试，这样能够减少甚至取消物理样机的制造，大幅度地缩短研发流程，降低研发费用，提高设计质量。
因此特别适合于物理样机制造周期长、费用昂贵的复杂产品的开发。
图1 两种开发模式的比较2 电子设备的散热方法2.1 传导传导是由于动能从一个分子转移到另一个分子而引起的热传递。
传导可以在固体、液体或气体中发生，它是在不透明固体中发生传热的唯一形式。
对于电子设备，传导是一种非常重要的传热方式。
利用传导进行散热的方法有：增大接触面积、选择导热系数大的材料、缩短热流通路、提高接触面的表面质量、在接触面填导热脂或加导热垫、接触压力均匀等。
2.2 对流对流是固体表面和流体表面间传热的主要方式。
对流分为自由对流和强迫对流，是电子设备普遍采用的一种散热方式。
产品设计中提到的风冷散热和水冷散热都属于对流散热方式。
2.3 辐射辐射是在真空中进行传热的唯一方式，它是量子从热体（辐射体）到冷体（吸收体）的转移。
提高辐射散热的方法有：提高冷体的黑度、增大辐射体与冷体之间的角系数、增大辐射面积等。
3 Icepak软件介绍3.1 功能及特点Icepak软件是专业的、面向工程师的电子产品热控分析软件，可以解决各种不同类型和尺度的热流耦合仿真问题，在航空和航天电子设备、通讯、汽车、电气、电源设备、通用电器及家电等诸多领域得到广泛应用。
Icepak具有以下技术特点：（1）建模快速，具有多种模型直接接口、现成的模型库、各种形状的几何模型。
Icepak在电子设备热设计中的应用
１４电子机械工程Ｅｌｅｃｔｒｏ—ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎ西耻ｅ—ｎｇ２００５年第２１卷第ｌ期２００５．Ｖ０１．２１Ｎｏ．１Ｉｃｅｐａｋ在电子设备热设计中的应用４陈洁茹，朱敏波，齐颖（西安电子科技大学，陕西西安７１００７１）摘要：在阐述电子设备热分析重要性的同时，介绍了当前流行的四种热分析软件，利用其中的Ｉｃｅｐａｋ软件对某电子设备的机箱进行了热分析，并通过调整机箱的结构分布及其散热方式，使其满足了热设计要求。
通过算例也显示了Ｉｃｅｐａｋ软件在电子产品热设计中的优越性。
关键词：热设计；Ｉｃ印ａｋ；电子设备；可靠性中图分类号：ＴＰ３１９；ＴＫｌｌ文献标识码：Ｂ文章编号：１００８—５３００（２００５）０１一００１４—０３ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｃｅｐａｋｉｎｔｈｅＴｈｅｎｎａｌＤｅｓｉｇｎｏｆａｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅＶｉｃｅＣＨＥＮＪｉｅ—ｒｕ，ＺＨＵＭｉｎ－ｂｏ，ＱＩＹｉｎｇ（艇ｄｉｏｎ踟溉瑙毋，施’口坨７１００７１，Ｃ＾ｉｎｏ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｌａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｖｉｅｅｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄａｂｒｉｅｆｉｎｔｍｄｕｃｔｉｏｎｔｏｆｏｕｒｐｏｐｕｌａｒｔｈｅｍａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａＬｒｅｓｉｓｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｏｖｅｒａＵｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅ珊ａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｍｅｅｌｅｃｈｏｎｉｃｄｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈＩｃｅｐａｋｉｓｓｈｏｗｎｉｎｔｈｉｓｐ印ｅｒ．７ｒｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅａｒｅａｄｊｕｓｔｅｄｆｏｒｆｕｌ６ｌｔｈｅｄｅｍａｎｄｓｏｆｔｈｅ珊ａｌｄｅｓｉｇｎ．ＴｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＩｃｅｐａｋｉｎｔｈｅｔｈｅ瑚ａｌａｎａｌ—ｙｓｉｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｍｄｕｃｔｓａｒｅａｌｓｏｄｅｍｏｎｓｔｍｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ珊ａ１ｄｅｓ咖；Ｉｃｅｐａｋ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅＶｉｃｅ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＯ引言随着电子设备复杂性的增加，如果各种发热元件散发出来的热量不能够及时散发出去，就会造成热量的积聚，从而导致各个元器件的温度超过各自所能承受的极限，使得电子设备的可靠性大大降低。
icepak自然对流收敛标准
Icepak是一种用于流体动力学仿真的软件工具，它被广泛应用于电子设备的设计和仿真过程中。
在电子设备中，热管理一直是一个非常重要的问题，而自然对流是一种常见的热传导方式。
在使用Icepak进行自然对流仿真时，需要考虑收敛标准，以确保仿真结果的准确性和可靠性。
1. 什么是自然对流？自然对流是指由于密度差异而产生的流体运动。
在自然对流中，热空气或液体由于受热膨胀变轻，上升到较冷的地方，冷空气或液体受冷收缩变重，下沉到较热的地方，从而形成了对流循环。
自然对流通常发生在密闭空间或靠近热源的地方。
2. Icepak自然对流收敛标准的重要性在使用Icepak进行自然对流仿真时，收敛标准是非常重要的。
收敛标准是指在仿真过程中，所设定的收敛条件。
当仿真结果满足了这些条件时，仿真过程就被认为是收敛的。
在自然对流仿真中，收敛标准的合理设置可以保证仿真结果的准确性和可靠性，而不合理的收敛标准设置可能导致仿真结果的不确定性和误差。
3. Icepak自然对流收敛标准的确定确定合理的自然对流收敛标准需要考虑多个因素。
需要考虑仿真对象的特性，包括几何形状、材料属性、边界条件等。
不同的仿真对象对自然对流的响应有所不同，因此需要根据具体情况确定合适的收敛标准。
还需要考虑仿真的时间和空间分辨率，以及所使用的数值方法和网格剖分。
这些因素都会影响自然对流的仿真结果，因此在确定收敛标准时需要综合考虑这些因素。
4. Icepak自然对流收敛标准的设置方法在Icepak中，可以通过设置收敛标准来控制自然对流仿真的收敛过程。
一般来说，收敛标准包括残差、步长和误差等。
残差是指在每个仿真步骤中，解算器所计算出的值与实际值之间的差异。
步长是指在每个仿真步骤中所采用的时间步长。
误差是指在整个仿真过程中，所积累的误差。
通过合理设置这些收敛标准，可以控制自然对流仿真的收敛过程，从而获得准确和可靠的仿真结果。
5. Icepak自然对流收敛标准设置的实际应用在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的收敛标准。
IcePak软件在电子设备热设计中的应用
IcePak软件在电子设备热设计中的应用作者：刘兵来源：《电脑知识与技术》2013年第05期摘要：该文阐述了军用电子设备的发展趋势，明确了热管理技术的重要性。
在热管理技术实施过程中，我们将采用软件仿真的手段对热设计方案进行计算，通过计算结果来判断热设计方案的可行性。
文中采用IcePak软件对典型风冷机箱进行仿真，详细介绍了仿真分析的全过程，说明了数值仿真可以为电子设备的热设计提供依据，希望对热设计师起到指导作用。
关键词：IcePak；风冷机箱；网格划分；热设计中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）05-1151-03随着科技的不断进步，电子设备特别是军用电子系统领域正向集成化、小型化发展，系统的集成度空前提高。
电路设计普遍采用大规模集成电路，独立器件、模块的功能日趋复杂，输出功率不断加大。
目前，某些大功率元件，其热流密度常常达到了50W/cm2以上，有时候甚至达到了200W/cm2。
在功率器件的功耗不断增加、效率却提升不大的情况下，使得大量电能转换为热能，从而导致了高热流密度和热量聚集效应。
根据统计数据可知，电子产品故障发生的原因有55%以上是由于热设计不理想所导致的。
[1]以美国F/A-18飞机为例，由于该产品在设计开始就开展了可靠性工作，因而取得了良好的效果。
其中关键的一项措施就是改进了电子设备的冷却系统。
因此，设备内的温升必须予以控制，从而隔离复杂恶劣的环境的影响，营造电子设备舒适工作的“微环境”，确保电子设备达到设计要求的功能、性能、可靠性和使用寿命。
由经验可知，在高温或低温条件下器件或电路容易发生故障，特别是半导体器件和微电路，其故障率随温度的增加而指数地上升。
因此，热设计的重点不仅要考虑器件的选择和电路设计，还要通过结构设计来减少温度变化对产品性能的影响，使产品满足特定环境的工作需求。
[2]传统设计方法是，先通过经验公式进行手工计算，然后对关键参数进行校验，最后以实物测试的形式来验证热设计的可行性，这样做不仅设计周期长，而且设计准确性低，造成时间和金钱的极大浪费。
Ⅰcepak在电子设备热设计中的应用
Ⅰcepak在电子设备热设计中的应用伴随电子产品热流密度不断加大，热仿真系统在热设计方面的使用日益普遍。
文章基于某紧凑型大功耗天线罩中设备的恶劣条件应用时的热设计计算，分析了热设计的具体思路和常规设计计划，并详细分析了Ⅰcepak系统在整个设计环节的使用情况，突出了Ⅰcepak系统在热设计方面的关键性。
标签：Ⅰcepak系统;电子产品;热设计;运用分析伴随电子技术的不断进步，电子元部件逐渐微型化，而功耗却不断提高，使部件与产品的热流密度不断加大。
统计表明，电子设备异常有55%是由于冷却系统设计不合理导致的。
因此，热设计时电子产品结构设计方面不能忽视的重要一环，科学的热规划可以有效提高电子元部件及设备的稳定性。
1、概述图1 提出了依靠Ⅰcepak（实线）与传统规划（虚线）的两类产品研发模式的对比。
产品研发者利用Pro/E等大型3D CAD设计系统展开产品的3D设计，创建产品的仿真样机，依靠Ⅰcepak的设备设计用于仿真样机上的模拟替代了在物理样机上的检测，如此可以削减甚至去掉物理样机的加工，明显简化开发流程，减少研发成本，提升设计效果。
所以非常适用于物理样机加工周期长、成本昂贵的繁琐产品研发。
2、电子产品的散热方式2.1传导传导是因为动能从一个分子移至另一个分子而造成的热传递。
传导能够在固体、液体和气体中出现，其是在不透明固体内出现传热的唯一方式。
针对电子产品，传导是种非常关键的传热形式。
采用传导实现散热的方法包括：扩大接触范围、选取导热系数高的物料、减小热流通路、提升接触面的表面性能、在接触面加导热脂和加导热垫、接触压力平衡等。
2.2对流对流属于固体表面与流体表面之间传热的重要形式。
对流包括自有对流与强迫对流，属于电子产品常见的一种散热形式。
设备设计中提及的风冷散热与水冷散热均是对流散热形式。
2.3辐射辐射属于在真空状态下传热的唯一形式，其是量子由辐射体至吸收体的转变。
提升辐射散热的办法有：提升冷体黑度、加大辐射体和冷体检的角值、扩大辐射范围等。
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析随着电子产品的不断发展，集成电路的功率密度不断增加，热设计分析成为了电路设计中的重要环节。
Icepak是一款由ANSYS公司开发的流体热传导仿真软件，能够对电子产品的热设计进行精确的模拟和分析。
本文将以基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析为主题，探讨如何利用Icepak软件进行功率混合集成电路的热设计分析。
1. 热设计的重要性在电子产品设计中，热设计是一个至关重要的环节。
功率混合集成电路因为功率密度较高，容易产生较大的热量。
如果不能有效地将热量散发出去，电路中的元器件可能会因为过热而损坏，影响产品的稳定性和寿命。
对功率混合集成电路进行热设计分析，是确保产品可靠性和稳定性的关键之一。
2. Icepak软件的优势Icepak是一款专业的流体热传导仿真软件，其优势主要体现在以下几个方面：- 精确的热传导模拟：Icepak能够精确地模拟电路中元器件的热传导过程，包括传热路径、散热方式等。
通过对传热过程的模拟分析，可以有效地评估元器件的温度分布和热效应。
- 多种散热方式的模拟：Icepak支持多种散热方式的模拟，包括风冷、水冷等。
可以根据实际情况选择合适的散热方式，进行热设计分析。
- 友好的用户界面：Icepak软件具有友好的用户界面，操作简单方便。
用户可以通过界面快速建模、设置仿真参数和进行结果分析。
3. 功率混合集成电路的热设计流程对功率混合集成电路进行热设计分析，通常可以分为以下几个步骤：- 确定热设计目标：首先需要明确热设计的目标，包括工作温度范围、散热要求等。
根据要求确定热设计的指标和限制条件。
- 建立电路模型：利用Icepak软件建立功率混合集成电路的三维模型，包括元器件、散热结构等。
可以通过导入CAD文件或手动建模的方式进行模型的建立。
- 设置仿真参数：确定仿真的边界条件、材料属性、散热方式等参数，进行仿真设置。
这些参数的设置将直接影响最终的仿真结果。
ICEPAK在某电子设备热设计中的应用
谢军蒲小兵西安电子工程研究所【摘要】本文以某电子设备收发系统热控方案的设计为出发点，阐述了热控分析软件ICEPAK在电子设备热控制方面的具体应用，并介绍了一些应用经验。
【关键词】热控制热分析热仿真1前言电子设备中的各种元件的故障率往往随着自身温度的升高而成指数关系变化，为了提高电子设备的可靠性，在进行电子设备结构设计时，必须采取有效的热控制措施，以降低各种元件尤其是大功耗器件的温度。
某电子设备机柜如图1、图2所示，箱体内划分为左右两部分。
左边为频综模块和接收模块，右边为高压变换单元和高压油箱。
前面横置TWT。
底部开盖，前后有45°倒角。
在底盖内装有控制盒和3种电源模块。
该电子设备的设计难点：（1）空间狭小，分系统多。
（2）局部单元热耗大，如高压油箱和TWT等，系统要求采用强迫风冷。
2分析说明基于以上条件，我们采用热控分析软件ICEPAK来解决该项目的热设计问题。
ICEPAK 是以有限体积法为求解器的新一代热设计仿真软件。
它可以模拟真实的温度场、压力场和流速场，帮助设计师确定合理优化的方案，提高产品质量、降低成本。
特别在以流体流动为重点的设计中，更能发挥出有限体积法的优势和便捷。
计算机热辅助分析方框图如图3。
2.1建模依据软件建模特征中的的一些特点，我们在底盖前后补全了倒角，使之从外观上近似于一个正六面体机柜，并增加了2个Vent特征，保证了底盖倒角处气流流向与流速不受影响。
该设计方案中许多建模特征都为45°斜置，包括Fan、Plate、Vent和Wall。
由于有限体积法在边界方正及区域内部单一的情况下有较好的解算精度和易收敛性，所以Fan都用了矩形风机来取代圆形轴流风机。
在底盖中部，放置了一个薄的传导型Plate，穿过控制盒和电源模块1，将机柜中下部分成前后两大部分，形成了通风系统，控制低温度的进风首先流过高压油箱表面，然后经并联的风机带出机柜。
图1中蓝红箭头表示风机流向。
另外，由TWT散热器的两端风机一进一出，也形成了独立的通风系统，专用于大热量高功耗的TWT散热。
Icepak在电子设备热设计中的应用概述
Icepak在电子设备热设计中的应用概述潘显坤（西南电子设备研究所 成都 610036）摘 要：随着应用软件的不断发展，数值仿真已成为电子设备热设计中必不可少的一步。
本文以某受高热流冲击电子薄膜的热防护及某高功率电子芯片散热冷板设计为例，介绍了Icepak在电子设备热设计中的实际应用。
工程实际结果与仿真结果一致，误差较小，表明Icepak具有较高的工程实用价值。
关键字： Icepak 热分析 电子设备1．引言微电子的发展趋势一个重要方面就是电路密度的增加，这导致芯体的功率耗散和热量的增加，电子设备温度迅速升高，从而使电子设备的故障越来越多。
实践表明，电子元件的故障率随电子元件的温度升高呈指数关系而增加，而电子设备线路的性能则与温度的升高成反比。
对于军事电子设备来说，还要经受高温、低温、瞬态高热流冲击等苛刻的环境条件，电子设备因为过热而发生的故障，会使设备（或系统）性能下降，对军事电子系统和设备可靠性影响尤为巨大，甚至造成灾难性后果。
因此，电子设备的热分析和热设计成为一个不可忽视的问题。
传统的热设计方法有解析法和实验法。
由于在实际设备中热传输途径非常复杂，解析法通常仅具有理论上的指导意义而难以满足工程实际需求。
实验法虽然具有准确度高的优点，但是却有耗时长、成本高及难以探测系统内部温度等缺点。
而基于流体力学、传热学、数值分析的现代热仿真技术是一种高技术、高速度、低成本的方法，它对优化电子设备的热设计、进行故障分析以及保证在复杂环境中工作的电子设备的性能和可靠性具有重要指导意义。
随着商用数值仿真软件的完善，热仿真技术得到了越来越广泛的应用。
本文介绍行业领先的Icepak软件在电子设备热设计中的一些应用。
仿真结果都经过实际设备的实验验证，误差均较小，具有工程实际应用价值。
2． 电子薄膜的热防护某新型电子薄膜为直径为100mm的圆形，厚度为1.5毫米。
在此薄膜的使用过程中，要经受如图1所示的瞬态热流冲击，此峰值热流为500KW/m2。
Icepak在电信机柜热分析中的应用
Icepak在电信机柜热分析中的应用[摘要] 本文利用Icepak 软件对某电信机柜进行了热设计。
首先建立简化模型对整个系统进行了分析，然后又利用Icepak 软件的特殊功能zoom-in 对最危险的单板进行了细化，得到了元件的温度分布。
从而证明了Icepak 软件的可靠性和有效性。
关键词：电子产品热设计软件1. 前言随着电子技术水平的高速发展，提高电子产品性能和可靠性，减小体积和重量成了电子产品设计的主要方向。
而温度问题是提高电子产品可靠性最重要的原因之一。
一个好的热分析软件必将为我们节省时间和金钱。
那么，Icepak 软件正是您所需要的。
Icepak 软件是由Fluent 公司和ICEM-CFD 联合开发的。
它的核心技术是Fluent5.5 。
它拥有Fluent 软件优秀的网格技术、求解技术。
是电子热分析软件市场的一枝奇葩。
通常电子工程师在使用CFD 软件进行热分析时，最困惑的事情便是系统规模大时，求解时间较长，少则十几个小时，多则数日。
他们的最大愿望便是提高工作效率。
Icepak 软件最新版本 3.2.14 专门提供给了用户auto-zoom-in 的功能。
这一功能能够帮助用户很方便地实现模型之间的转换，从系统级到任一区域的细化，如某块PCB 板。
从PCB 板再细化到封装。
当您在做zoom-in 的时候，icepak 会记录下您所取边界的详细信息，如压力、速度和温度。
这样您可以在系统级简化建模，提取边界条件。
从而保证部件级计算结果的准确性和精度。
不同级别模型的简化计算会使您获得较高的工作效率，节省您的时间。
解除了电子工程师使用软件最大的后顾之忧。
Icepak 软件在电子热分析方面率先提出如下功能：object-based 建模功能；复杂几何模型处理功能；并行处理功能和参数化建模功能。
Zoom-in 的功能是Icepak 又一个领先优势。
您可以利用这一技术优势来提高您的工作效率。
本文就icepak 软件在某电信机柜中的应用，阐述了该软件zoom-in 功能的方便之处。
icepak接触热阻
Icepak接触热阻简介Icepak接触热阻是一个用于热分析和热设计的计算机软件。
它可以模拟和优化电子设备中的热传导和热辐射问题。
本文将详细介绍Icepak接触热阻的原理、应用和优势。
原理Icepak接触热阻基于有限元法和计算流体力学（CFD）技术，通过求解热传导方程和Navier-Stokes方程来模拟和分析热传导和热辐射问题。
它可以考虑不同材料的热导率、热容和密度，并且可以模拟不同的边界条件和热源。
应用Icepak接触热阻广泛应用于电子设备的热管理和设计中。
以下是一些常见的应用场景：1. 散热器设计Icepak接触热阻可以帮助工程师设计散热器，以提高电子设备的散热效果。
它可以模拟散热器的热传导和对流散热，并优化散热器的结构和材料，以提高散热效率。
2. 硅芯片热管理在集成电路中，硅芯片的热管理是非常重要的。
Icepak接触热阻可以模拟硅芯片的热传导和辐射散热，并通过优化散热结构和材料，提高硅芯片的散热性能，保证芯片的正常工作。
3. 电池热管理电动汽车、移动设备等电池的热管理是一个关键问题。
Icepak接触热阻可以模拟电池的热传导和对流散热，帮助设计师优化电池的散热结构和材料，延长电池的使用寿命并提高安全性。
4. LED灯散热LED灯作为一种新型的照明设备，热管理也是一个重要问题。
Icepak接触热阻可以模拟LED灯的热传导和辐射散热，并优化LED灯的结构和材料，提高灯的散热效果，延长灯的使用寿命。
优势Icepak接触热阻相比传统的热分析方法具有以下优势：1. 高精度Icepak接触热阻使用有限元法和CFD技术，可以精确地模拟和分析热传导和热辐射问题，提供高精度的热分析结果。
2. 快速计算Icepak接触热阻采用并行计算和优化算法，可以快速计算大规模的热传导和热辐射问题，提高工程师的工作效率。
3. 可视化分析Icepak接触热阻提供丰富的可视化分析工具，可以直观地展示热传导和热辐射问题的分布和变化趋势，帮助工程师理解和优化热管理方案。
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析1. 引言1.1 研究背景功率混合集成电路作为当前集成电路设计领域中的重要组成部分，其热设计分析一直是研究的重点和难点之一。
随着电子产品功能不断增强和封装密度的不断提高，功率混合集成电路在工作过程中会产生大量的热量，使得热设计变得尤为重要。
热问题不仅会直接影响电路的工作稳定性和可靠性，还会影响整个电子产品的性能和寿命。
随着计算机仿真技术的不断发展，基于Icepak的热设计分析成为了一种有效的手段。
Icepak软件作为领先的电子产品热仿真工具，具有强大的分析功能和用户友好的界面，为功率混合集成电路的热设计提供了有效的支持。
通过对功率混合集成电路的热设计进行分析和优化，可以有效提高电路的工作效率和可靠性，降低热损耗，从而为电子产品的性能提升和延长使用寿命提供技术支持。
研究基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究目的研究目的是通过基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析，探究如何有效地降低集成电路的工作温度，提高其工作性能和可靠性。
具体目的包括：1. 深入了解Icepak软件的原理和应用，为后续功率混合集成电路热设计奠定基础。
2. 探讨功率混合集成电路热设计的原理和方法，为实际设计提供理论支持。
3. 分析模拟电路和数字电路在功率混合集成电路中的热设计原理，为混合集成电路的整体热设计提供全面思路。
4. 通过实例分析不同功率混合集成电路的热设计过程，验证设计方法的有效性和可行性。
本研究旨在通过对基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析的探讨，为集成电路的热管理提供新的思路和方法，促进集成电路技术的发展与应用。
1.3 研究意义基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析具有重要的研究意义。
随着集成电路技术的不断发展，功率混合集成电路在各种电子设备中得到了广泛应用，其热设计对电路性能和可靠性具有至关重要的影响。
通过研究基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析，可以为工程师提供更准确、更可靠的热设计方案，提高电路的性能和可靠性。
计算机仿真在电子设备热设计中的应用
计算机仿真在电子设备热设计中的应用白秀茹（中电集团第54研究所石家庄 050081）摘要：电子元器件和设备在工作时会耗散大量热量，为保证元器件和电子设备的热可靠性，热分析和热控制必不可少。
Icepak是目前较流行的专业的、面向工程师的电子产品热分析软件之一，利用它，可大大减少计算量，缩短研制周期，降低成本。
某野外工作设备，内部安装了大功率器件，而工作环境温度较高，热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。
本文较详细地介绍了利用Icepak进行该设备热设计仿真的过程,并通过对计算结果分析、比较，以得到最优设计。
叙词：热设计 Icepak软件建模耗散热引言电子元器件和设备在工作时会耗散大量热量，为保证元器件和电子设备的热可靠性，热分析和热控制必不可少。
实际工作中，合理利用热分析软件进行热设计，可提高产品一次成功率，缩短研制周期，降低成本。
大家知道，传热学中有大量的公式、表格，以往的手工计算繁复、耗时。
Icepak是目前较流行的专业的、面向工程师的电子产品热分析软件之一，利用它，可大大减少计算量。
本文将较详细地介绍利用该软件进行该设备热设计的过程。
问题描述某野外工作设备，内部安装了功放、电源等大功率器件，其要求工作环境苛刻，设备正常工作的环境温度为－25℃～＋55℃，湿度≤90%（温度为25℃），防雨，抗风沙，可连续工作，小型化。
不难看出，热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。
成功的热设计应是在保证设备高温下可靠工作的同时，使设备的重量、加工成本控制在低限。
根据指标要求，将该设备设计成铝合金密封机箱。
因为有小型化要求，根据各器件外形尺寸进行内部布局，尽量做到紧凑，合理利用空间。
机箱内部尺寸初步定为L×W×H＝270mm ×200mm×160mm；机箱内安装的主要元器件如下：⑴、1个电源，总功率300W，其中45W 为耗散热，其可靠工作最高温度＋85℃；⑵、1个功放，总功率200W，耗散热为170W，可靠工作的底盘最高温度＋70℃；⑶、3个滤波器，可靠工作最高温度＋85℃；⑷、接插件若干。
某电子设备热分析及Icepak软件应用
某电子设备热分析及Icepak软件应用摘要温度是影响电子设备可靠性的主要因素，若生产出产品后在实际样机中做实验测试其温度，不但花费时间，而且可能温度早已超过容许温度，致使产品报废。
运用电子设备热分析软件模拟其发热情况，找出温度分布情况。
若达不到要求，就采取散热措施，直到温度被控制到容许的范围内，从而提高产品的一次成功率、改善电子产品的性能和可靠性、缩短产品的上市时间。
本文在阐述电子设备热分析重要性的同时，介绍Icepak软件的应用范围及技术特点，并利用Icepak软件对某电子设备进行热分析，在此基础上加上散热片、风扇对该电子设备的热控制进行改进设计，同时对散热片和风扇的各项参数进行了优化设计。
数值仿真结果表明，通过同时加散热片和风扇的方法能满足热控制要求。
关键词电子设备，热设计，Icepak，可靠性1 绪论据美国空军航空电子整体研究项目(US Air ForceAvionics Integrity Program)对元器件失效原因所进行的统计(图1.1)表明：温度是影响元器件可靠性的主要因素。
另外，电子设备的运行实践(图1.2)表明：随温度的增加，元器件的失效率呈指数增长[1]。
若不采取合理的热控制技术，必将严重影响电子元器件和设备的可靠性[2]。
因此发热问题，被认为是电Failurerateper(1.hre)Junction Temperature ℃图1.2 结温与失效率示意图国外许多公司已经开发出了电子设备热分公司的Icepak软件，英国Flomerics公司的Flotherm软件等。
利用热分析软件能够比较真实地模拟系统的热状况，能够在产品设计阶段对其进行热仿真，确定出模型中温度的最高点。
通过对模型进行修改或采取必要的散热措施，消除其热问题，使其最高温度控制在允许的温度范围内，以达到设计要求。
2 热设计基本理论电子设备的热设计，主要是通过对发热元件、整机设备的散热，或对一些有特殊要求的设备进行加热、恒温等设计，使电子设备在规定的温度范围内正常工作。
基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化
基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化电子机箱中的大功率模块是现代电子设备中不可或缺的组成部分，它们可以提供足够的功率和电能转换效率，但同时也会产生大量的热量。
为了保证大功率模块能够正常工作并且长时间稳定，必须进行有效的散热设计。
本文将介绍基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化。
1. 研究背景在现代电子设备中，由于功率密度的提高，大功率模块在电子机箱中的热管理变得尤为重要。
如果散热设计不合理，大功率模块可能会发生过热现象，甚至导致设备损坏。
对电子机箱中大功率模块的散热性能进行分析与优化具有重要意义。
2. Icepak软件简介Icepak是一款专业的热管理软件，可以用于对电子设备中的散热性能进行仿真分析和优化设计。
它基于有限元方法和计算流体动力学（CFD）技术，能够准确地模拟电子设备中的热传导和热对流过程，为工程师提供了一个高效、可靠的热管理设计平台。
3. 某电子机箱大功率模块散热分析针对某电子机箱中的大功率模块，首先需要进行散热性能的分析。
通过建立模块的数学模型，并进行Icepak仿真分析，可以得到模块在不同工作条件下的温度分布、热流分布等关键参数。
可以通过仿真结果来评估当前的散热设计是否满足工作要求，是否存在热点区域等问题。
4. 散热设计优化根据散热分析的结果，可以进行相应的散热设计优化。
优化的方法包括但不限于增加散热器面积、改善风道设计、优化散热风扇的布置等。
通过Icepak软件，可以对不同的散热设计方案进行模拟分析，评估每种方案的散热效果和成本效益，最终选择最优的设计方案。
完成散热设计优化后，需要对其进行验证。
通过Icepak软件对最优设计方案进行仿真验证，检验设计方案的可行性和有效性。
如果仿真结果满足要求，则可以进行实际的样机制作和测试，以验证Icepak仿真结果的准确性和可靠性。
6. 结论与展望通过基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化，可以得到一个合理且有效的散热设计方案。
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析随着电子产品的功能越来越复杂，集成电路的功率密度也在不断增加。
为了保证电子产品的可靠性和性能，热设计分析变得尤为重要。
本文将通过使用Icepak软件进行功率混合集成电路的热设计分析，探讨在不同工况下的温度分布、热阻、热传导等热学特性，为电子产品的设计工程师提供参考和借鉴。
一、研究背景功率混合集成电路是一种集成了数字电路和模拟电路的芯片，通常在电子产品中起到控制、计算和信号处理等功能。
由于集成了多种功能单元，功率混合集成电路具有较高的功率密度和复杂的热学特性。
在设计阶段进行热分析是非常必要的。
Icepak是由美国ANSYS公司推出的用于电子产品热分析的软件，具有强大的热学分析功能和直观的可视化界面。
通过Icepak软件，可以建立模型并模拟不同工况下的温度分布、热通量、热阻等参数，为热设计提供科学依据。
二、方法和步骤1. 建立模型：需要根据功率混合集成电路的实际尺寸和结构，在Icepak软件中建立三维模型。
模型的建立需要考虑芯片的封装形式、散热结构和周围环境等因素。
2. 定义边界条件：在模型建立完成后，需要定义边界条件，包括功率混合集成电路的功率密度、周围环境的温度、散热结构的材料和参数等。
3. 运行模拟：根据实际工况和设计要求，设定模拟运行参数，运行Icepak软件进行热学仿真。
在仿真过程中，可以观察到功率混合集成电路在不同工况下的温度分布、热通量和热阻等参数。
4. 结果分析：仿真运行完成后，可以通过Icepak软件对仿真结果进行分析和评估。
根据分析结果，可以对功率混合集成电路的热设计进行调整和优化。
三、结果与讨论1. 温度分布：在不同功率密度和环境温度下，功率混合集成电路的温度分布呈现出不同的特性。
通过仿真结果，可以发现芯片内部的热点分布情况，为散热结构的设计提供参考。
2. 热阻分析：通过仿真结果，可以得到功率混合集成电路的热阻情况。
根据热阻的大小和分布情况，可以评估散热结构的效果，进一步优化散热方案。
ICEPAK 软件在真空环境电子设备热分析中的应用
航天飞行器在太空运行的时，大量的电子设备工作在恶劣的空间环境中。尤其是直接暴 露在空间环境中的产品，除了要承受失重的状态，还要承受 4K 的冷黑以及来自太阳的强烈 辐射[1]。地面工作状态下通常电子产品的热控制可以用传导、辐射或者自然对流形式的无 源技术，也可以用强迫风冷、热交换器或者使冷却液循环的有源技术。但是，空间电子产品， 处在微重力、真空环境中，常规的重力加速度仅为 10-6g，没有形成自然对流的必要条件。 对于太空运行的飞行器电子设备只能采用传导和辐射换热技术了。
89
2%
D2_6
52.6
51.7
2%
V8_10
79.2
80.1
1.3%
表 1 是一些元件温度的计算结果和实验结果的对比，ICEPAK 的最大计算误差不超过 5%，
计算结果和实验结果吻合的很好。
6．结论
本文使用 ICEPAK 软件对真空环境的电子设备进行了仿真，主要介绍了 ICEPAK 做这类问 题的一些关键设置，对辐射理论和 ICEPAK 的辐射模型做了论述。从实际计算情况来看，可 以得到如下结论： 1. 由于真空环境没有空气对流，只有热传导和热辐射，只需求解能量方程，这样计算速度
首先，真空状态下不存在空气对流，因此，在 ICEPAK 的变量中，只需要求解温度项， 关闭流动项。
图 3 只打开温度变量
224
其次，真空环境不能使用 ICEPAK 缺省的流体介质（标况下的空气），必须构造一种新 的介质－不妨称之为真空介质。对于定常计算，只要将该工质的导热率设为一个极小值，如 1e-6 即可，如果是非定常计算，还需要把比热和密度设成极小值。
图 4 设定真空介质 第三，ICEPAK 的 FLUENT 求解器采用了多重网格（MGM）技术加速收敛，并提供多种类 型的 MGM[4]。对真空环境的热分析中，使用 W 型多重网格有利于提高计算精度。在 Advance solver setup 面板中对 Temperature 变量采用 W 型多网格，并且其 Termination criterion 和 Residual reduction tolerance 都设置为 1e-6 左右。
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析
基于Icepak的功率混合集成电路热设计分析随着科技的飞速发展，集成电路的功率密度不断增加，热问题逐渐成为集成电路设计中不可忽视的重要因素。
为了确保集成电路的正常运行，热设计分析变得至关重要。
本文将采用Icepak软件对功率混合集成电路的热设计进行分析，并提出相应的解决方案。
一、研究背景功率混合集成电路是指在同一芯片上集成了数字电路和模拟电路的集成电路。
由于数字电路和模拟电路所需的工作电压和工作电流不同，从而导致在集成电路中产生了较大的功率密度差异，这对集成电路的热设计提出了更高的要求。
功率混合集成电路中的功率密度差异不仅会引起局部高温问题，还会对电路的性能和可靠性产生不利影响。
对功率混合集成电路的热设计分析和优化显得尤为重要。
二、Icepak软件简介Icepak是由ANSYS公司开发的一款专业的热设计分析软件，它能够对电子产品、集成电路、散热器等进行热设计和分析。
Icepak能够基于有限元分析方法，对电子产品进行热仿真分析，可以快速准确地预测电子产品的热特性。
三、功率混合集成电路热设计分析我们需要确定功率混合集成电路的功率密度分布情况，针对不同部分的功率密度分布，采用不同的散热设计方案。
1. 数字电路部分数字电路部分由于工作电压较高、工作频率较快，因此会产生较大的功率密度。
在热设计上，需要采用散热片与散热风扇相结合的方式，以快速将热量散发出去，从而保持数字电路部分的低温运行状态。
3. 整体集成电路整体集成电路的热设计需要考虑数字电路与模拟电路的功率密度差异，采用部分散热的方式，对数字电路部分和模拟电路部分分别进行散热设计，以保证整体集成电路的稳定性和可靠性。
四、热设计分析结果通过Icepak软件的热仿真分析，我们可以得到功率混合集成电路的温度分布、热阻、热流线等重要参数。
通过对这些参数的分析，可以评估当前的热设计方案是否满足要求，是否需要进一步优化。
在热设计分析结果中，我们可以看到数字电路部分的温度较高，模拟电路部分的温度较低，此时整体集成电路的温度分布较为均匀，符合设计要求。
基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化
基于Icepak的某电子机箱大功率模块散热分析与优化随着电子产品的不断发展，大功率模块的应用范围也越来越广泛。
在电子设备中，大功率模块的散热问题是一个非常重要的环节。
良好的散热设计可以确保大功率模块在长时间工作时保持稳定的温度，同时也可以延长器件的使用寿命，提高设备的可靠性。
在本文中，我们将以某电子机箱大功率模块的散热设计为例，使用Icepak软件进行散热分析和优化，希望为相关领域的研究提供一些参考和借鉴。
1. 背景介绍电子机箱大功率模块通常用于各种类型的电源、变流器和驱动器等设备中，因此其散热设计尤为重要。
在实际工作中，大功率模块通常会产生大量的热量，如果不能及时有效地散热，会导致器件温度升高，甚至损坏。
对于大功率模块的散热设计和优化具有非常重要的意义。
2. Icepak软件介绍Icepak是一款由美国ANSYS公司开发的专业的热管理仿真软件，可以用于对电子设备进行热管理仿真分析。
该软件具有丰富的建模和网格划分功能，可以快速准确地分析各种复杂的热管理问题，并给出合理的解决方案。
Icepak软件在电子设备热管理领域有着广泛的应用。
3. 散热设计方案在散热设计方案中，我们首先需要进行大功率模块的热仿真分析，获取器件在不同工况下的温度分布情况。
根据仿真结果对散热设计进行优化，找出最佳的散热方案。
进行实际的温度测试，验证仿真结果的准确性。
4. 热仿真分析我们使用Icepak软件对某电子机箱大功率模块进行热仿真分析。
通过建立合理的模型，设置模块的工作条件和环境温度等参数，可以快速获取模块在不同工况下的温度分布情况。
通过分析仿真结果，我们发现大功率模块的热量主要集中在模块的一侧，且温度呈现出明显的梯度分布。
这样的温度分布不利于散热，容易导致模块部分区域温度过高，影响模块的稳定性和可靠性。
基于热仿真分析结果，我们对大功率模块的散热设计进行了优化。
我们通过增加散热设备如散热片、风扇等方式来提高散热效率；通过调整模块的布局和散热系统的流动方向，来使热量更加均匀地分布在整个模块表面，以提高散热效率。
Icepak在电子产品热设计中的应用研究
Icepak在电子产品热设计中的应用研究
周玉茹;钱进
【期刊名称】《数字技术与应用》
【年(卷),期】2009(000)011
【摘要】本文使用Icepak软件对IGBT机柜内的流体流动和传热过程进行了数值模拟计算，得出了相关数据结果。
数值模拟计算结果表明采用铝制散热片，在翅片数为20片时，既满足散热需求、保证机柜安全、稳定的运行，又能降低产品成本。
【总页数】2页(P65-66)
【作者】周玉茹;钱进
【作者单位】贵州大学电气工程学院,贵阳550003
【正文语种】中文
【中图分类】TN702
【相关文献】
1.Icepak在电子设备热设计中的应用 [J], 于德江;李振超;王欢
2.Icepak在计算机联锁系统热设计中的应用 [J], 沈艳丽
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4.Icepak软件在加固计算机热设计中的应用 [J], 孙艳
5.IcePak软件在电子设备热设计中的应用 [J], 刘兵
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法设计开发的专业热分析软件 ， 包括大量计算求解器 、 库 函数和开放式的用 户开发环境 ， 有很广的应用范 具 围。但是 ， 由于它进入 中国的时间不算太长 ， 所以到 目 前为止应用群 体还不 是很广泛 。Ａ Ｓ Ｓ是一 个融结 ＮＹ 构、 、 、 热 流体 电磁 、 声学为一体 的大型通用有限元分析 软件 ， 在热分析功能方面 ， 它除了分析独立的温度场 以 外， 还具有多物理场耦合分析功能 ， 允许在同一模型上
陈洁茹 ， 朱敏波 ， 齐 颖
（ 西安 电子科技大学 ， 陕西 西安 ７ ０７ ） １０ １
摘 要 ： 阐述电子设备热分析重要性的 同时， 绍 了当前 流行 的四种热分析软件 ， 在 介 利用其 中的 Ｉ ｐｋ ｃ ａ ｅ 软件对某电子设备的机 箱进行 了热分析， 并通过调整机箱的结构分布及其散热方式 ， 使其满足 了热设计 要求。通过算例也显示 了 Ｉ ｐｋ软件在 电子产品热设计 中的优越性。 ｃａ ｅ
图 １ 左 视 图
Ｈ Ｘ Ｓ数 量 为 ｌ４ ０ ５ Ｑ Ａ Ｓ数 量 为 ２ ５ ， ＥＡ １ ， Ｕ Ｄ １ ９ ９ ７
Ｎ ＤＳ Ｏ Ｅ 数量为 １０３ １ ２ ６ 。
２ ２２ 求解计算 ．．
启动 Ｆ ｅｔ 解器开始解算之前 ， ｌ ｎ求 ｕ 要先设置求解 残留和迭代次数 。在该 算例中 ， 默认 的残 留设 置即可
２ 应用实例 ： 某电子设备机箱热分析
下面给出了一个用 ＩＥ Ａ Ｃ Ｐ Ｋ软件实现的电子设备 的热设计实 例。通 过这个算例 ， 以了解 ＩＥ Ａ 可 Ｃ Ｐ Ｋ在 电子设备热分析中的具体应用 。
２ １ 问题描述 ．
镜像功能就可完成整体建模。机箱中达林顿管的的计 算模型及其注示如图 ３ 所示 ？
的温度分布。对于达林顿管 ， 尽管其发热功率很大 ， 但 由于其本身具有 良好 的耐热性 能 （ ２ ０Ｃ 温） 所 耐 ０￣高 ，
以不是问题 的关键。通过后处理 中的 ｏｊ ｔａｅ 能 ｂ ｃｆ 功 ｅ ｃ
可以显示整个模型的温度分布 ， 如图 ４所示 。 根据温度分布 图显示 ， 在环境温度为 ５ ℃的情况 ５ 下 ， 的最高温 度超 出了设计 的容许 温度 （ ５ ） 功放 ８℃ 。
相 比之下 ，Ｌ Ｔ Ｅ Ｍ 和 ＩＥ Ａ ＦＯ Ｈ Ｒ Ｃ Ｐ Ｋ在这方面显示 了专
１ 常用热分析软件
当前流行的热设计 软件种类 比较 多， 的较多 的 用
主要有 ＳＮ Ａ Ｇ， Ｎ Ｙ ，Ｌ Ｔ Ｅ Ｍ， Ｅ Ａ 。ＳＮ ＩＤ ／ Ａ Ｓ ＳＦ Ｏ Ｈ Ｒ Ｉ Ｐ Ｋ Ｉ— Ｃ
业热分析软件的优越性 。两者都具有专业 的流体动力 学（ Ｆ ） Ｃ Ｄ 的求解器 ， 能够分 析各 种流体状态 ， 同时 ， 它 们提供了电子设备热分析 中常 见的所有组件 ， 使得 电 子设备热分析的建模非常简单 。这两 个软件还为用户
达到 １ ６ 在环境温度为 ５ ｃ 元件容许的最高温 ６Ｗ， ０ ５ ｃ， 度为 ８ ５℃的情况下 ， 单凭一个进 口风机和一个出 口风
机散热 ， 机箱 中的温度有可能会超过极 限温度 。由于
这些功放的价格 比较昂贵 ， 的温度不能通过直接 功放
测量元件表面温度 获得 ， ＩＥ Ａ 而 Ｃ Ｐ Ｋ软件恰 好解决 了
提供了材料库和风扇库等 ， 用户可以直接调用 ， 同时 ，
Ｄ／ Ａ Ｇ软件主要用 于温度场 和热控制计 算 ， 是基于集
总参数 和热阻一热容 节点 网络 ， 有限差分数值方 采用
收稿 日期 ： ０ — ４ ３ ２ ４ ０—０ ０
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第１ 期
陈洁 茹 。 ：ｃｐｋ在 电子设 备热设计 中的应用 等 Ｉｅａ
ｌ ５
还可 以往材料库中添加用户 自定 义的材 料类 型 ， 以方
２２ １ 问题参数 的设定及模型的建立 ．．
便用户的实际使用 。ＩＥ Ａ Ｃ Ｐ Ｋ软件除 了具有以上优点 之外 ， 由于它所用 的求解器 为 Ｆ Ｕ Ｔ求解 器 ， ＬＮ 还具有 计算精度高的优点 。
２ 俯 视
满足迭代要求 。一般情况 下 ， 只要在迭代过程 中发现 连续性方程 、 动量方程及能量方程中有一个方程发散 ， 就需要终止迭代 ， 然后重新检查模型及 网格划分 ， 同时
调整松弛因子 ， 直至迭代收敛。
２２ ３ 后 处理 ．．
在整个机箱 中， 由于发热元件很多 ， 总的发热功率
迭代收敛后 ， 要想察看具体 的温度 分布以及气流 分布等， 就需 要进行 后处理 。ＩＥ Ａ Ｃ Ｐ Ｋ具有 强大 的后
处理功能 。在该问题 中 ， 所要关心 的主要 是各个功放
这个难题 。使用 ＩＥ Ａ Ｃ Ｐ Ｋ软件可以在没有实际样机 的 情况下仿真模拟机箱中各个元件 的发热情 况 ， 找到危 险点。同时 ， 还可以根据初步的计算结果 ， 通过该软件 适当调整计算模型的结构 ， 提高机箱的散热性能， 使整 个机箱 中的元件温度能控制在容许温度之内。 ２２ 分析计算步骤 ． 用 ＩＥ Ａ Ｃ Ｐ Ｋ实现该问题 的计算及仿真的过程可分 为五个基本步骤 ： 设定 问题参数 、 建立计算模 型 、 行 进
ｔｅｄｖｃ ｒ ｄｕｔ ｒｕ ｌｈ ｅ ａｄ ｆｈｒ ａ ｄｓ ｎ ｈ ｄａｔｇｓｏ ｅａ ｅｔｅ ａ ｎｌ ｈ ｅｉ ａｅａｊｓ ｄｆ ｌ ｅｄｍ ｎ ｓ ｅ ｌ ｅｉ ．Ｔ ｅａｖｎａｅ ｆｃｐｋｉ ｔ ｒ ｌ ａ－ ｅ ｅ ｏｆｆ ｔ ｉ ｏｔ ｍ ｇ Ｉ ｎ ｈ ｈｍ ａ
ｙ ｉ ｏ ｌｃｒｎ ｃｐ ｏ ｕ ｔ ａ ｅａｓ ｅ ｎ ｔａｅ ． ｓｓ ｆｅｅ ｔｏ ｉ ｒ ｄ ｃｓ ｒ ｌｏｄ ｍｏ ｓ ｔｄ ｒ Ｋｅ ｒ ｓ ｔｅ ａ ｅ ｉｎ Ｉｅ ａ ｅｅ ｔ ｎｃｄ ｖｃ ｒｌ ｂｌ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ：ｈ ｒ ｌｄ ｓｇ ；ｃ ｐ ｋ；ｌｃｒ ｉ ｅ ｉｅ；ｅｉ ｉ ｔ ｍ ｏ ａ ｉ
子设 备 的失效 有 ５ ％是 温度超 过规 定 的值 引起 的。 ５ 随着温度的增加 ， 电子设备的失效率呈指数增长趋势。
所 以， 热设计是电子设备结构设计 中不可忽略 的一个 环节 ， 在对工作温度有较高要求 的电子设备 的结构设 计中， 必须进行结构的热设计 。
进行各种耦合计算 ， 如热 一 结构耦合 、 甚至电 一 一 磁 流
ＣＨＥ Ｊｅ ｒ Ｎ ｉ・ｕ，ＺＨＵ Ｍｉ－ ｏ， ｎ ｎ ｂ ＱＩ Ｙｉｇ
（ ｉｉｎＵ ｉ ｒｔ， Ｘ ｎ７ ０７ ， ｈｎ ） Ｘｄａ ｎｖ ｓｙ ｅｉ ｉ １０ １ Ｃ ｉａ ａ
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关键词 ： 热设计 ； ｅａ ； Ｉ ｐｋ 电子设备 ； ｃ 可靠性 中图分类号 ：Ｐ １ ；Ｋ １ Ｔ３９Ｔ １ 文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： ０ ５０ （０ ５ ０ — ０ ４— ３ １ ８— ３０ ２０ ） １ ０ １ ０ ０
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆＩ ｅ ａ ｎ ｔｅ Ｔ ｅ ｍａ ｓｇ ｆａ ｅ ｔｏ ｉ ｖｃ ｐ ｉａｉｎ ｏ ｃ ｐ ｋ ｉ ｈ ｈ ｒ ｌＤｅ ｉｎ ｏ ｎ Ｅｌｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｅ
０ 引 言
随着电子设备复杂性 的增加 ， 如果各种发 热元件 散发 出来 的热量不能够及时散发 出去， 就会造成热量 的积聚 ， 从而导致各个元器件 的温度超过各 自所 能承 受 的极限 ， 电子设备 的可靠性大大降低 。当前 ， 使得 电
子设备的主要失效形式之一 就是热失效。据统计 ， 电
散热效果并不理想 ； 而且 ， 根据实际情况 ， 机箱结构 以 及通风道 已不能做尺寸调整 ． 而达林 顿管并不必放置 于机箱中， 所以， 以考虑将达林顿管从机箱中移 去： 可 这样 ， 以明显地降低功放的温度。此时 ， 可 计算得到的 功放最高温度为 １ ．５ ４ ０ ℃。 ３ 此时， 虽然温度已经大大降低 ， 但还是没能满足设 计要求。考虑到通风道 中的气流由于接触面积较小 ， 故散热性能并不好 因此 ， 可以通过在通风道中水平 放置若干块 薄板， 如图 ５所示 ， 以增大接触面积。此 时 取薄板的厚度为 ０５ｎ 间距为 ３５ｍ 。 ． ｜ ｍ， ． ｍ
模型中主要包括 一个通风道 ，７个 功放 ， ｌ 两个 风
扇， 四个达林顿管。其 中原 始模 型的器件基本参数如
下：
达林顿萑
通风道 ： 材料为防锈铝 Ｌ ６ Ｆ；
功放 ： 为硬铝 ， 材料 发热功率为 ３ ７Ｗ； 达林顿管 ： 发热功率为 １０Ｗ ， ０ 容许的极限温度为
２０ ： ０℃
问题的主要 参数是 流体状 态 和环 境温 度。通 过
ＩＥ Ａ Ｃ Ｐ Ｋ软件 自动计算得 到的普 朗特数和雷利数可以 确定流体类型为紊流。根据设计要求 ， 设置环境温度 、 风速 、 压力等边界条件 ， 而辐射被忽略。 机箱的结构相对 比较简单 ， 呈完全对称分布， 以 所
建模可以花很少的时间 ， 只需建立四分之一 ， 然后通过
维普资讯 httLeabharlann ://电 子机 械 工 程
１ ４
Ｅｌｃ ｒ ｅ ｔｏ—Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌＥｎ ｉ ｅ ｉ ｇ ｃ ａ ｉａ ｇｎｅ ｒｎ
２０ ０５年第 ２ 卷第 １ ｌ 期
２ 【 ． １２ Ｎ ． ０） Ｖｏ． ｌ ｏ １ ５
Ｉ ｐｋ 电子设备热设计 中的应用 ｃ ａ在 ｅ
ｐ ｐ ｌｒｔｅ ａ ｎ ｙ ｉ ｓｆ ｒｓｉ ｇｖ ｎ Ｔ ｅ ｏ ｕａ ｈ ｒ ｌａ ａ ｓｓ ｏｔ ｅ ｓ ｉｅ ． ｈ ｎ，ｔｅ ｏ ｅａｌｐ ｏ ｅ ｓｏ ｈ ｒ ｌａ ａｙ ｉ ｏ ｏ ｌｃｒｎｃ ｍ ｌ ｗａ ｈ ｖ ｒ ｒｃ ｓ ｆｔｅｍａ ｎ ｌｓｓ ｆｓｍｅ ｅｅ ｔ ｉ ｌ ｏ ｄ ｖｃ ｓｗｉ ｃ ｐ ｋ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔｉ ｐ ｐ ｒ Ｔ ｒｕ ｈ ｔｅ ａ ａｙ ｉ ， ｅｃ ｎ ｇ ｒｔ ｎ ａ ｄ ｔｅｃ ｏｉｇ ｓｓｅ ｏ ｅ ｉｅ ｔ Ｉｅ ａ ｓ ｈ ｗｎ ｉ ｈｓ ａ ｅ． ｈｏ ｇ ｈ ｎ ｓ ｔ ｏ ｆ ｕ ａｉ ｎ ｈ ｏ ｌ ｙｔｍ ｆ ｈ ｌ ｓ ｈ ｉ ｏ ｎ